流体输配管网教案设计

第48页共48页彘恍信彘恍信彘恍信彘恍信彘恍信教案彘恍信2014/2015学年第2学期彘恍信彘恍信彘恍信彘恍信彘恍信彘恍信彘恍信彘恍信彘恍信彘恍信彘恍信彘恍信彘恍信彘恍信彘恍信课程名称：流体输配管网彘恍信课程性质：必修彘恍信授课学时：40彘恍信授课对象（专业、班级）：2012级建环彘恍信任课教师：何叶从彘恍信教师职称：讲师彘恍信教师所在学院:能源与动力工程学院彘恍信彘恍信彘恍信彘恍信彘恍信彘恍信课程总体教案彘恍信课程名称：流体输配管网课程编号：08070032学分：2.5彘恍信与本课程关联的课程彘恍信先修课程：彘恍信《工程制图》，《流体力学》等彘恍信后修课程：彘恍信《空气调节》，《供热工程》、《通风工程》等彘恍信总学时：40学时40理论学时：上机课时：彘恍信考核方式：考试彘恍信教学目的及要求：彘恍信一、教学目的彘恍信通过各种教学环节，使学生掌握本专业及相关专业的暖通空调工程、城市燃气工程、供热工程、建筑给排水工程、建筑消防工程、工厂动力工程等各类工程中的流体输配管网原理。通过实践教学环节的配合，掌握进行管网系统设计分析、调试和调节的基本理论和方法，并形成初步的工程实践能力。能够正确应用设计手册和参考资料进行上述管网系统的设计、调试和调节，并为从事其它大型、复杂管网工程的设计和运行管理打下初步基础。彘恍信二、基本要求彘恍信1、理解管网系统原理在本专业中的位置和重要性。彘恍信2、了解各类工程中管网系统的作用以及管网系统与前述工程的其它组成部分之间的相互关系。彘恍信3、了解管网系统的基本构成、各构成的作用、各构成之间的相互关系。彘恍信4、掌握流段、节点和回路的概念；熟悉各种管流的水力特性；熟悉主要管件和管网装置性能。彘恍信5、熟悉不同类型管网系统的水力特征；熟练掌握其水力计算和水力工况分析的基本理论和基本方法。彘恍信6、掌握泵与风机的理论基础；熟练掌握泵与风机的样本性能曲线和在管网系统中的工作性能曲线以及二者之间的联系与区别；掌握泵与风机的选择方法和工作性能调整方法；掌握泵与风机联合运行工况的分析方法。彘恍信7、理解管网系统的特征方程组；初步掌握管网系统水力工况的计算机分析方法和调技术。彘恍信8、通过本专业的生产实习、课程设计、实验等实践教学环节，掌握各类工程的管网系统设计和调试的理论基础及CAD方法，形成设计与调试的初步能力。彘恍信三、重点与难点彘恍信重点：管网系统的型式及其附属装置的作用，管网系统的共性与个性；气体、液体管流水力特征，系统总阻力与管网特性曲线，水力计算的基本原理和气体输配管网水力计算方法；动力设备离心式泵与风机的基本方程、性能曲线、相似律及其应用；管网系统工作点、工况调节、性能曲线和泵与风机的选择；管网系统特性曲线的获得与调整，管网系统压力分布规律，水压图的绘制与应用；管网图的有关概念；图的矩阵表示；恒定流管网特性方程组；环状管网的水力计算及水力工况分析方法；环状管网的水力计算及水力工况分析软件的使用方法。彘恍信难点：各种管网的共性和特征；压力和重力综合作用下的气体管流水力特征，均匀送风管道设计；泵与风机的理论性能曲线、实际性能曲线和无因次性能曲线的工程意义和使用方法；系统效应、在系统效应下选用泵与风机、在管网中的运行曲线与第五章中的实际性能曲线的关系，概念上的区别，工程应用中的要点；管网系统特性曲线、水压图的绘制、分析和应用；各类管网系统的定压、调压原理；调节阀的应用方法；水力失调、水力稳定性、水力可靠性的概念及其定量分析；网络理论及其在管网分析中的应用。彘恍信教材与参考书目：彘恍信1.教材彘恍信付祥钊、肖益民主编.流体输配管网.中国建筑工业出版社（第三版），2010。彘恍信2.参考书目彘恍信[1]孙一坚.《工业通风》（第三版）.中国建筑工业出版社，1994.彘恍信[2]贺平等.《供热工程》（第三版）.中国建筑工业出版社，1993.彘恍信[3]赵荣义等.《空气调节》（第三版）.中国建筑工业出版社，1994.彘恍信[4]王增长等.《建筑给水排水工程》（第四版）.中国建筑工业出版社，1998.6彘恍信[5]段常贵.《燃气输配》（第三版）.中国建筑工业出版社，2001.12.彘恍信3.参考规范彘恍信[1]《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012彘恍信[2]《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005彘恍信[3]《城市热力网设计规范》CJJ34-2010彘恍信[4]《城市燃气设计规范》GB50028-2006彘恍信[5]《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003（09版）彘恍信第1课次授课计划彘恍信彘恍信授课方式彘恍信讲授彘恍信课次彘恍信1彘恍信课时安排彘恍信2彘恍信授课内容（教学章、节或主题）彘恍信第一章、流体输配管网型式与装置彘恍信教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：彘恍信了解工程中的各类流体输配管网；熟悉流体输配管网功能与作用、型式、主要组成部件与装置；掌握总结流体输配管网的共性；了解基本概念。彘恍信教学重点及难点：彘恍信重点：管网的基本组成及其功能。彘恍信难点：枝状管网与环状管网、开式管网与闭式管网的概念；管网的分级与水力相关性。彘恍信教学基本内容彘恍信教学手段及时间安排彘恍信教学环节及组织:彘恍信列举自然界中的流体输配管网如人体呼吸系统、血液循环系统、植物的水分输送系统、江河系统等；工程中的流体输配管网如西气东输、城市和建筑供热管网与给排水管网、空调通风管网等，说明本课程的普遍意义和重要作用，激发学生的学习兴趣。彘恍信举例认识以下管网：彘恍信１、厨房排烟管网系统。依照人们为实现排烟的目的如何安装各种装置、构建管网、完善功能的线索，引导学生认识管网的组成、功能。紧接着对管网组成的进行归纳：①管道系统②动力③调控装置④末端设备。通过对该管网特点的分析，引出开式管网、枝状管网、汇流与分流等概念。彘恍信２、西气东输接续管网彘恍信介绍管网的组成。结合管网分析，建立管网分级、环状管网的概念。彘恍信３、建筑物采暖系统彘恍信按照自然循环采暖系统→机械循环采暖系统→蒸汽采暖系统的次序进行介绍，结合前面的有关概念如枝状与环状、开式管网等概念进行分析，并引出闭式系统的概念、同程式与异程式系统的概念；对比自然循描述介绍的管网用多媒体图片展示给学生。彘恍信彘恍信彘恍信彘恍信彘恍信彘恍信彘恍信彘恍信彘恍信彘恍信彘恍信环与机械循环，归纳动力源的种类；认识管网工作中的流体相变现象，认识特殊功能设备“疏水器”。彘恍信４、城市供热管网与建筑物采暖的整体供热系统彘恍信介绍系统的组成。结合讲解，进一步深化学生对枝状与环状、开式与闭式等概念的认识。介绍一次网与二次网的概念以及管网之间的连接，简要分析采用不同连接方式的原因。重点阐述上下级管网之间“水力相关性”的概念。彘恍信５、气力输送系统彘恍信介绍系统组成，分析其特点。重点讲述多相流的概念。彘恍信小结：彘恍信总结管网的共同点、异同点。彘恍信作业、习题、思考题：彘恍信详见网络教学平台彘恍信课后小结：彘恍信管网的共同点、异同点。彘恍信板书设计：彘恍信与PPT内容互补彘恍信彘恍信第2课次授课计划彘恍信授课方式彘恍信讲授彘恍信课次彘恍信2彘恍信课时安排彘恍信1彘恍信授课内容（教学章、节或主题）彘恍信第二章气体输配管网水力特征与水力计算彘恍信教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：彘恍信了解工程中的各类流体输配管网；熟悉流体输配管网功能与作用、型式、主要组成部件与装置；掌握总结流体输配管网的共性；了解基本概念。彘恍信教学重点及难点：彘恍信重点：管网共性归纳。彘恍信难点：环路与环路位压的概念；压损平衡与阻力平衡，动静压的相互转换与均匀送风原理；水力计算的概念及其基本方法。彘恍信教学基本内容彘恍信教学手段及时间安排彘恍信教学环节及组织:彘恍信从以下方面：彘恍信１）管网的功能：输、配流体（简要引申：输送能量）；彘恍信２）管网的基本组成：管道、动力、调控、相关装置；彘恍信３）管网的基本类型：按管内流体与管外流体的关系、动力的性质、流向的确定性、流程路径长短；彘恍信４）管网的分级与连接：水力相关与否等分类。彘恍信要求学生看书、查阅参考材料，结合认识实习，通过对具体管网特性的分析和不同管网共性的总结，深化对管网组成、功能及相关概念的认识。彘恍信教学重点：彘恍信重力、压力及重力和压力综合作用的３种气体管流的水力特征；流体输配管网水力计算的基本原理和方法，相关概念，环路与环路位压，压损平衡与阻力平衡，动静压的相互转换。彘恍信小结彘恍信管网共性彘恍信彘恍信彘恍信理论分析及示例讲解彘恍信作业、习题、思考题：彘恍信详见网络教学平台彘恍信课后小结：彘恍信管网共性彘恍信板书设计：彘恍信与PPT内容互补。彘恍信第2课次授课计划彘恍信授课方式彘恍信讲授彘恍信课次彘恍信2彘恍信课时安排彘恍信1彘恍信授课内容（教学章、节或主题）彘恍信第二章气体输配管网水力特征与水力计算彘恍信教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：彘恍信掌握流段、节点和回路的概念；熟悉气体管流的水力特性；熟悉主要管件和管网装置性能。彘恍信教学重点及难点：彘恍信重点：气体管网水力特征。彘恍信难点：气体管网（竖向开口管道、U型竖向开口管道和竖向闭式管网）能量方程及应用彘恍信教学基本内容彘恍信教学手段及时间安排彘恍信教学环节及组织:彘恍信由于学生熟悉管流能量方程，以此为基础，引导学生一起以分析、归纳各种气体管流的水力特征。彘恍信２．１气体管网的水力特征彘恍信２．１．１气体管流的动力分析彘恍信（１）断面之间的能量方程彘恍信依次分析：彘恍信１）竖向开口管道；彘恍信２）Ｕ形竖向开口管道；彘恍信３）竖向闭式管网彘恍信从流动能量方程直接引出压力管流水力特征；重力和压力综合作用的管流水力特征。重点分析位压，引出环路的概念及环路位压的计算通式；动力可以来源于管内外的密度差，也可来自于两段连通竖管的密度差。分析全压差；归纳出：气流从一个断面流到另一个断面的动力，压力流、重力流、综合作用（注意重力与压力作用方向一致或相反对流动动力的影响）；强调动力——阻力平衡的概念；动压――静压相互转换的概念。彘恍信小结彘恍信1）气体管网的动力构成及对气流运动的作用；彘恍信２）动力源彘恍信理论分析及示例讲解彘恍信作业、习题、思考题：彘恍信详见网络教学平台彘恍信课后小结：彘恍信气体管网流动作用动力。彘恍信板书设计：彘恍信与PPT内容互补。彘恍信第3课次授课计划彘恍信授课方式彘恍信讲授彘恍信课次彘恍信3彘恍信课时安排彘恍信2彘恍信授课内容（教学章、节或主题）彘恍信2.1.2气体输配管网阻力分析彘恍信教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：彘恍信掌握流段、节点和回路的概念；熟悉气体管流的水力特性；熟悉主要管件和管网装置性能。彘恍信教学重点及难点：彘恍信重点：气体管网水力特征。彘恍信难点：气体管网（竖向开口管道、U型竖向开口管道和竖向闭式管网）能量方程及应用彘恍信教学基本内容彘恍信教学手段及时间安排彘恍信教学环节及组织:彘恍信在回顾《流体力学》知识的基础上进行。彘恍信（１）阻力构成：沿程摩擦阻力，局部阻力。彘恍信（２）沿程摩擦阻力彘恍信简要分析沿程摩擦阻力产生的原因。彘恍信计算通式彘恍信对于管道材料、断面尺寸、流体密度及流量不变化的一段，有：彘恍信分析：密度变化的情况。引向工程实际，工程中造成密度变化的案例（海拔高度、环境温度、工作压力等）。彘恍信分析：的影响因素。指出：公式繁多，不同的情况应有不同的计算公式，应用时要注意公式、图表的使用条件。（学生结合作业自己查找公式、图表，不详细介绍）明确提出，不要死记硬背公式，更要强调实际工程千变万化，往往和公式、图表条件不一致。“修正”的重要性和方法。引导学生认识到“修正”是科学和工程技术的重要方法，从死板的形而上学到科学的辩证的准确，即含有允许误差的精确。彘恍信（２）局部阻力彘恍信简要分析局部阻力产生的原因。彘恍信彘恍信分析：局部阻力系数的影响因素。引向工程实际。彘恍信理论分析及示例讲解彘恍信指出查找局部阻力系数的资料来源，强调应注意对应的动压；简要分析局部阻力之间的相互影响，引申出管道设计布置时的注意事