泵与风机电子教案.docx

1、泵与风机电子教案 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 32 内蒙古工业大学教案(课程) 教案编写时间：2006年2月25日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

2、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

3、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。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。内

4、蒙古工业大学教案(课次) 第 1 次课 2 学时授课题目： 绪论01泵与风机在国民经济中的地位与作用1 2泵与风机的主要性能参数 03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： 01泵与风机在国民经济中的地位与作用（20分钟）02泵与风机的主要性能参数 （55分钟）

5、 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/h2、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、效率有效功率Ne 与轴功率N之比。 = Ne/N 100%5、转速n指泵与风机转轴每分

6、钟的转数。 r/min03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。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11 离心式泵与风机的叶轮理论一、

7、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11 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

8、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、6 P51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。内蒙古工业大学教案(课次) 第

9、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

10、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

11、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。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12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

12、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12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

13、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

14、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。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21功率 、损失和效率22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（QH）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、

15、时间分配、板书设计等)：教学内容： 21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 22泵与风机的性能曲线（1学时）1、流量与扬程（QH）性能曲线，2、流量与功率（QN）性能曲线，3、流量与效率（Q）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

16、注意力，始终跟着教师的思路，流量与扬程（QH）性能曲线详细讲述，（QN）性能曲线和（Q）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（QH）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（QTHT）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（QH）性能曲线；写出转变过程； 4、简单写出推导（QN）方程的过程，画出（QN）性能曲线，并进行讨论； 5、简单写出推导（Q）方程的过程，画出（Q）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（QH）性能曲线的三种基本形式，并进行讨论；作业布

17、置：P77思考题：1、3、4、6、P78 习题：2-1 2-2 2-3 2-6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。内蒙古工业大学教案(课次) 第 6 次课 2 学时授课题目： 23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线的影响。教学重点、难点：重点：泵与风机的相似定律、相似定律的特例及应用，比转数的应用。难点： 比转数的实用意义教学

18、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：23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 （10分钟） 二、相似定律 （20分钟） 三、相似定律的特例 （15分钟） 四、比转数（45分钟）1、水泵的比转数 2、风机的比转数 3、对比转数的几点讨论 4、比转数的实用意义教学方法：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，讲解相似定律的特例和比转数的实用意义时均要举例说明。板书设计：1、写出推导相似定律及相似定律的特例的过程，举例。 2、写出推导的水泵比转数的过程，推导风机比转数简写

19、， 3、写出对比转数的几点讨论， 4、写出比转数的实用意义，并简要画图说明，举例。作业布置：P91思考题：1、2、3、5P92 习 题： 3-1 3-2 3-3 3-5 3-8 3-9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内蒙古工业大学教案(课次) 第 7 次课 2 学时授课题目： 24无因次性能曲线 通用性能曲线一、无因次性能参数二、无因次性能曲线三、通用性能曲线教学目的、要求： 通过本次课学习，了解无因此性能曲线及应用，了解通用性能曲线。教学重点、难点：重点：无因次性能参数参数、无因次性能曲线难点：绘制无因次性能曲线的方法教学组织

20、(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：24无因次性能曲线 通用性能曲线一、无因次性能参数 （15分钟） 二、无因次性能曲线（45 分钟） 介绍绘制无因次性能曲线的方法 例题一、 通用性能曲线 （15分钟） 四、讲解习题 （15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，讲解习题时让学生看着自己的作业，纠正错误并进行讨论。板书设计：1、写出推导无因次性能参数的过程， 2、写出绘制无因次性能曲线的方法， 3、讲解例题 4、简要写出绘制通用性能曲线的方法， 5、讲解习题。作业布置： P

21、91思考题：6题、7题主要参考资料：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。内蒙古工业大学教案(课次) 第 8 次课 2 学时授课题目： 25水泵内的汽蚀教学目的、要求： 通过本次课学习，掌握水泵气蚀的起因、危害及防止方法。教学重点、难点：重点：发生汽蚀对泵的危害 、泵的安装高度与吸入口的真空度Hs、 汽蚀余量难点：泵的安装高度与吸入口的真空度Hs、 汽蚀余量教学组织(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：25水泵内的汽蚀一、泵内汽蚀的原因及汽蚀现象 （10分钟） 二、发生汽蚀对泵的危害（10 分钟）1、

22、性能曲线下降；2、产生震动和躁声；3、破坏材料三、防止汽蚀的措施 （10分钟） 四、泵的安装高度与吸入口的真空度Hs （20分钟）二、 汽蚀余量（40分钟）1、必需气蚀余量hr 2、有效气蚀余量ha 3、hr与ha的关系4、Hs与允许气蚀余量h的关系 5、气蚀比转数C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。板书设计：1、写出推导泵的安装高度与吸入口的真空度Hs公式的过程，（画示意图） 2、写出对真空度Hs公式的讨论及推导允许真空度Hs的过程，（画示意图） 3、写出推导ha的过程、hr与ha的关系以及Hs与允许气蚀余量h的关系

23、4、写出气蚀比转数C的公式及对该公式的讨论 5、讲解例题作业布置： P109 思考题：1、4、7P109110习题：41 42 43 44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。内蒙古工业大学教案(课次) 第 9 次课 2 学时授课题目： 26轴向力、径向力极其平衡1、轴向力极其平衡2、径向力极其平衡教学目的、要求：通过本次课学习，理解轴向力、径向力的产生及其平衡方法，了解泵与风机的密封装置。教学重点、难点：重点：轴向力产生的原因及其平衡方法难点：采用平衡盘平衡轴向力，径向力产生产生的原因及其平衡方法教学组织(含课堂教学内容、教学方法

24、、 辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等)：教学内容：26轴向力、径向力极其平衡1、轴向力极其平衡（45 分钟）2、径向力极其平衡（30分钟） 3、讲解作业题 （15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，讲解习题时让学生看着自己的作业，纠正错误并进行讨论。板书设计：1、写出推导轴向力产生的过程，并画出示意图； 2、写出平衡轴向力的方法，特别是采用平衡盘平衡轴向力的原理，并加以讨论； 3、写出推导径向力产生的过程，并画出示意图 ，写出平衡径向力的方法； 4、讲解作业题。 作业布置： P140思考题：9题、10题主要

25、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。内蒙古工业大学教案(课次) 第 10 次课 2 学时授课题目：第三章 泵与风机的运行和调节31管路性能曲线与工作点32泵与风机的串、并联工作教学目的、要求：通过本次课学习，掌握泵与风机的管路特性曲线及工作点的确定，掌握泵与风机串联、并联工作特征、目的、串并联工作的选择及联合工作曲线的合成。教学重点、难点：重点：泵与风机管路特性曲线及工作点的确定，泵与风机串并联工作目的、联合工作曲线的合成。难点：泵与风机串联并联工作的选择及联合工作曲线的合成教学组织(含课堂教学内容、教学方法、 辅助手段、师生互动、时

26、间分配、板书设计等)：教学内容：31管路性能曲线与工作点1、管路性能曲线（25分钟） 2、工作点（20 分钟）32泵与风机的串、并联工作 1、泵与风机并联工作（25分钟） 2、泵与风机串联工作（20 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，画泵与风机联合工作曲线时，让学生一起画，加深理解和记忆。板书设计：1、写出推导管路性能曲线的过程，画示意图讲解，最后画出泵与风机管路性能曲线； 2、写出确定工作点M的过程并讨论，画示意图讲解； 3、写出泵与风机串并联工作的特征、目的、联合工作曲线的合成及工作情况讨论，画示意图讲解；

27、4、写出泵与风机联合工作时，如何根据管路性能曲线的陡坦，选择串联或并联工作。作业布置： P140思考题：1、2、3、4、5 51 52 53 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。内蒙古工业大学教案(课次) 第 11 次课 2 学时授课题目： 33运行工况的调节34叶片的切割与加长教学目的、要求：通过本次课学习，掌握各种调节方法的原理、优缺点及应用场合。掌握叶片的切割定律。教学重点、难点：重点：泵与风机运行工况调节的目的、方法。难点：泵与风机叶片的切割定律教学组织(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

28、)：教学内容：33运行工况的调节（45 分钟）1、 改变泵与风机自身的性能曲线2、 改变管路装置特性曲线34叶片的切割与加长（45分钟） 对低比转数泵与风机 对中高比转数泵与风机 切割抛物线教学方法：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，讲解例题时让学生跟着做曲线，并进行讨论。板书设计： 1、写出改变泵与风机自身的性能曲线的几种调节方法及优缺点；2、写出改变管路装置特性曲线的调节方法及优缺点；3、写出推导叶片切割定律的过程以及对切割抛物线的讨论，画示意图讲解； 4、讲解例题。 作业布置： P140思考题：7题54 57 58主要参考资

29、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。内蒙古工业大学教案(课次) 第 12 次课 2 学时授课题目： 34泵与风机的启动与运行35泵与风机的选型教学目的、要求：通过本次课学习，了解泵与风机的启动与运行，理解泵与风机的选择原则、内容，选择程序和方法，了解泵与风机的型号编制。教学重点、难点：重点：泵与风机的启动与运行难点：泵与风机的选择原则、内容，选择程序和方法，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：34泵与风机的启动与运行（15分钟）35泵与风机的选型 泵与风机的选择程序（15分钟） 泵与风机的选择方法（20分钟） 讲解例题（15分钟） 简单介绍泵与风机的型号编制（10分钟） 最后讲解作业中的问题（15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，讲解作业中的问题时让学生看着自己的作业，纠正错误并进行