泵与风机电子教案

1内蒙古工业大学教案2008/2009学年二学期学院能源与动力工程学院系别热能与动力工程系课程名称泵与风机授课对象主讲教师职称课程学时322内蒙古工业大学教案(课程)教案编写时间：2006年2月25日注：1、本页内容针对所讲授课程的总体情况填写；2、预留版面不够可另附页。课程名称泵与风机课程代码030404012总学时：32学时讲课：28学时上机：学时实验：4学时其他：学时学时32课程类别公共课()基础课()专业课(√)技术基础课()专业选修课()公共选修课()授课对象热动2006—（4）（5）班教材：《泵与风机》郭立君、何川主编，中国电力出版社，普通高等教育“十五”规划教材主要参考资料：1、《流体力学泵与风机》周谟仁主编；中国建筑工业出版社2、《泵与风机》杨诗成主编；中国电力出版社教学目的、要求：本课程是热能与动力专业的专业必修课程。泵与风机是热电厂及相关企业供热、供水、排水通风、引风的主要辅助设备，学习泵与风机的结构、原理与性能对于这类设备的安全、经济运行有着重要的作用。本课程以讲述叶片式泵与风机为主，密切联系实际，具有较强的专业特点和针对性。通过本课程的学习，要求学生掌握泵与风机的基本原理、基本概念、设备性能和运行调节的基本方法等，为安全、经济地使用泵与风机提出建议，进行局部改进。掌握泵与风机的实验技术，培养学生分析问题、解决实际问题的能力，为从事专业技术工作和科学研究打下必要的基础。教学重点、难点：重点：1、掌握泵与风机的构造、主要部件及作用原理，泵与风机的主要性能参数及分类。2、泵与风机的工作原理及基本方程式，3、掌握泵与风机的损失、效率、性能曲线、相似定律、比转数，掌握水泵气蚀的起因、危害及防止方法。4、掌握泵与风机的管路特性曲线及工作点，泵与风机的串联、并联工作，各种调节方法的原理、优缺点及应用场合。难点：1、泵与风机的工作原理及离心式泵与风机的基本方程式；2、泵与风机的性能曲线、相似定律、水泵的气蚀；3、泵与风机管路特性曲线及工作点，泵与风机的串联、并联工作。3内蒙古工业大学教案(课次)第1次课2学时授课题目：绪论0—1泵与风机在国民经济中的地位与作用0—2泵与风机的主要性能参数0—3泵与风机的分类教学目的、要求：通过学习本章内容，了解泵与风机在国民经济、热电厂中的作用与地位，泵与风机的发展趋势。掌握泵与风机的作用原理，泵与风机的主要性能参数及分类。教学重点、难点：重点：掌握泵与风机的作用原理，泵与风机的主要性能参数难点：推导水泵扬程的表达式及对扬程表达式的讨论教学组织(含课堂教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等)：教学内容：0—1泵与风机在国民经济中的地位与作用（20分钟）0—2泵与风机的主要性能参数（55分钟）1、流量Q——泵与风机在单位时间内所输送的流体数量。常用单位：〔L/S〕，〔m3/S〕，〔m3/h〕2、能头——水泵称扬程H：单位重量的液体通过泵时所获得的能量增加值。单位：M风机称全压P：单位重量的气体通过风机时所获得的能量增加值。单位：〔m2/N〕推导水泵扬程的表达式及对扬程表达式的讨论3、功率——轴功率N：原动机传递给泵或风机转轴上的功率即输入功率称之。〔KW〕有效功率Ne：在单位时间内通过泵或风机的流体所获得的功率即输出功率称之。〔KW〕因为在泵与风机内部有各种损失，因而轴功率不可能完全传递给流体，既有：轴功率N＜有效功率Ne4、效率η——有效功率Ne与轴功率N之比。η=Ne/N100%5、转速n——指泵与风机转轴每分钟的转数。〔r/min〕0—3泵与风机的分类（15分钟）按工作原理分：按工作压力分：教学方法：1、以教师讲述为主，穿插询问学生，师生形成互动，目的是吸引学生注意力；2、“泵与风机在国民经济中的地位与作用”一节的内容结合工程上实例讲。板书设计：1、写出主要教学内容2、写出推导水泵扬程的表达式及对扬程表达式的讨论，并画出示意图讲解。作业布置：P19思考题：1、2、3、4、主要参考资料：《泵与风机》—郭立君主编《泵与风机》—杨诗成主编课后自我总结分析：注：各栏大小可根据需要进行调整。4内蒙古工业大学教案(课次)第2次课2学时授课题目：第一章泵与风机的叶轮理论§1—1离心式泵与风机的叶轮理论一、泵与风机的构造及主要部件二、离心式泵与风机的工作原理教学目的、要求：通过本次课学习，掌握离心式泵与风机的工作原理，理解泵与风机的构造及主要部件教学重点、难点：重点：离心式泵与风机的工作原理，离心式泵与风机的主要部件，叶轮叶片的三种形式。难点：轴硫式风机叶片采用机翼形扭曲叶片的原因。教学组织(含课堂教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等)：教学内容：第一章泵与风机的叶轮理论§1—1离心式泵与风机的叶轮理论一、泵与风机的构造及主要部件泵的主要部件（40分钟）风机的主要部件（40分钟）二、离心式泵与风机的工作原理（10分钟）教学方法：以教师讲述为主，穿插询问学生，学生自由回答，师生形成互动目的是吸引学生注意力，始终跟着教师的思路，对离心式泵与风机的主要部件详细讲述，讲解叶轮时，介绍叶轮的三种形式，对轴流式泵与风机的主要部件略讲。板书设计：1、写出泵的主要部件名称及作用，并画出示意图；2、写出风机的主要部件名称及作用，并画出示意图；3、简单写出离心式泵与风机的工作原理；并画出示意图进行分析讨论；4、写出建立流动模型的几点假设及运动分解过程过程，并画出示意图进行分析讨论；作业布置：P19思考题：5、6P51思考题：1、2、5主要参考资料：《泵与风机》—郭立君主编《泵与风机》—杨诗成主编课后自我总结分析：注：各栏大小可根据需要进行调整。5内蒙古工业大学教案(课次)第3次课2学时授课题目：三、流体在叶轮内的速度三角形四、速度三角形的计算五、能量方程式及其分析六、离心式叶轮叶片形式的分析教学目的、要求：通过本次课学习，掌握流体在叶轮内的速度三角形及其计算；理解离心式泵与风机的基本方程式，掌握对能量方程式的分析，理解离心式叶轮叶片形式的分析。教学重点、难点：重点：流体在叶轮内的速度三角形及其计算；离心式泵与风机的基本方程式，能量方程式及其分析，难点：离心式叶轮叶片形式的分析，离心式叶轮叶片对HT∞的影响及所进行的分析讨论。教学组织(含课堂教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等)：教学内容：三、流体在叶轮内的速度三角形（10分钟）四、速度三角形的计算（10分钟）五、能量方程式及其分析（35分钟）能量方程式的推导对能量方程式的分析六、离心式叶轮叶片形式的分析（35分钟）叶片出口安装角对HT∞的影响叶片出口安装角对静扬程Hst∞和动扬程Hd∞的影响分析讨论教学方法：以教师讲述为主，穿插询问学生，学生自由回答，师生形成互动目的是吸引学生注意力，始终跟着教师的思路，对欧拉方程式的分析详细讲述，叶片出口安装角对HT∞的影响、对静扬程Hst∞和动扬程Hd∞的影响详细讲述，分析讨论结合实际讲。板书设计：1、简单写出速度三角形公式的推导过程，，并画出流体在叶轮内速度三角形的示意图；2、简单写出能量方程式的推导过程，并进行分析讨论；3、写出叶片出口安装角对HT∞的影响的分析讨论过程；并画出示意图进行讨论；4、写出叶片出口安装角对静扬程Hst∞和动扬程Hd∞的影响分析讨论过程，并画出示意图进行讨论；5、写出分析讨论的结论；作业布置：P51思考题：6、7、习题：1-1、1-2、1-4主要参考资料：《泵与风机》—郭立君主编《泵与风机》—杨诗成主编课后自我总结分析：注：各栏大小可根据需要进行调整。6内蒙古工业大学教案(课次)第4次课2学时授课题目：七、有限叶片叶轮中流体的运动§1—2轴流式泵与风机的叶轮理论教学目的、要求：通过本次课学习，了解有限叶片叶轮中流体的运动，理解轴流式泵与风机的结构特点及基本形式，了解轴流式泵与风机的叶轮理论及轴流式叶轮的性能特点。教学重点、难点：重点：轴流式泵与风机的结构特点及基本形式，并对四种基本形式进行理论分析；难点：有限叶片叶轮中流体的运动，对轴流式叶轮性能特点的分析讨论。教学组织(含课堂教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等)：教学内容：七、有限叶片叶轮中流体的运动（20分钟）轴向涡流有限叶片的修正§1—2轴流式泵与风机的叶轮理论（70分钟）一、轴流式泵与风机的结构特点二、轴流式泵与风机的基本形式三、介绍几个常用的名词术语四、轴流式泵与风机的叶轮理论五、轴流式叶轮的性能特点教学方法：以教师讲述为主，穿插询问学生，学生自由回答，师生形成互动目的是吸引学生注意力，始终跟着教师的思路，轴向涡流详细讲述，有限叶片的修正略讲，轴流式泵与风机的基本形式结合实际讲。板书设计：1、写出轴向涡流的产生及影响结果，并画出流体在叶轮流道中运动的示意图；2、简单写出有限叶片修正公式的推导过程，并进行讨论；3、写出轴流式泵与风机的结构特点基本形式；并画出示意图进行讨论；4、简单写出常用的名词术语，并画出示意图进行讨论；5、简单写出推导轴流式泵与风机的叶轮理论的过程，并画出示意图进行讨论；6、写出对轴流式叶轮性能特点的分析比较，并画出示意图进行讨论；作业布置：P51思考题：4、8、9、10习题：1-8、1-11、1-12主要参考资料：《泵与风机》—郭立君主编《泵与风机》—杨诗成主编课后自我总结分析：注：各栏大小可根据需要进行调整。7内蒙古工业大学教案(课次)第5次课2学时授课题目：第二章泵与风机的设备性能§2—1功率、损失和效率§2—2泵与风机的性能曲线教学目的、要求：通过本次课学习，掌握泵与风机的损失、效率及性能曲线，特别是损失由几种构成，掌握影响泵与风机效率的最主要因素，了解性能曲线的变化规律以及影响因素。教学重点、难点：重点：泵与风机的损失、效率，离心式泵与风机的性能曲线，对性能曲线进行理论分析；难点：流量与扬程（Q—H）性能曲线，特别是对后弯式叶轮性能曲线进行修正的分析讨论。教学组织(含课堂教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等)：教学内容：§2—1功率、损失和效率（1学时）一、功率：1、有效功率Ne——单位时间内通过泵或风机的流体所得到的功率。2、轴功率N——原动机传给泵或风机轴上的功率。（输入功率）3、原动机功率Ng———一般指原动机的输出功率。二、损失与效率：1、机械损失与机械效率2、容积损失与容积效率3、流动损失与流动效率4、泵与风机的总效率§2—2泵与风机的性能曲线（1学时）1、流量与扬程（Q—H）性能曲线，2、流量与功率（Q—N）性能曲线，3、流量与效率（Q—η）性能曲线，4、离心式泵与风机的性能曲线的分析比较；教学方法：以教师讲述为主，穿插询问学生，学生自由回答，师生形成互动目的是吸引学生注意力，始终跟着教师的思路，流量与扬程（Q—H）性能曲线详细讲述，（Q—N）性能曲线和（Q—η）性能曲线略讲，性能曲线的分析比较结合实际讲。板书设计：1、写出推导（Q—H）性能曲线方程的过程，并画出速度三角形；2、画出理论流量与与无限多扬程（QT—HT∞）性能曲线，并进行讨论；3、以后弯叶轮为例，分析并画出实际流量与扬程（Q—H）性能曲线；写出转变过程；4、简单写出推导（Q—N）方程的过程，画出（Q—N）性能曲线，并进行讨论；5、简单写出推导（Q—η）方程的过程，画出（Q—η）性能曲线，并进行讨论；6、写出离心式泵与风机的性能曲线的分析比较的五点，画出后弯式叶轮（Q—H）性能曲线的三种基本形式，并进行讨论；作业布置：P77思考题：1、3、4、6、P78习题：2-12-22-32-6主要参考资料：《泵与风机》—郭立君主编《泵与风机》—杨诗成主编课后自我总结分析：注：各栏大小可根据需要进行调整。8内蒙古工业大学教案(课次)第6次课2学时授课题目：§2—3相似理论在泵与风机中应用（相似定律和比转数）一、相似条件二、相似定律三、相似定律的特例四、比转数教学目的、要求：通过本次课学习，掌握泵与风机的相似定律、相似定律的特例及应用，理解比转数及比转数的实用意义，了解相似条件及比转数对性能曲