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  • 《水泵及水泵站》教学大纲
    发布日期: 2016 - 05 - 29 访问次数: 字号:[ ]

      《水泵及水泵站》教学大纲

      课程名称:水泵及水泵站(Pumps and Pump Stations)      

      适用专业:水利水电工程 

      课程类型:专业课

      先修课程:水力学、电工与电器设备、土力学、结构力学、钢筋混凝土、水工建筑物

      后续课程:无

      总学时: ***

      一、教学目的与要求

      使学生了解叶片泵的类型及构造,掌握叶片泵的工作原理,熟悉叶片泵的工作参数与基本性能;能够根据所需的扬程、流量及其它有关要求正确选择水泵的类型及型号,并能根据水泵性能曲线和管路特性曲线确定水泵的工作状况及工况点校核;能够根据泵站及所选水泵的实际工作状况,合理地确定水泵安装高程及调节方式;能够为选定的水泵正确地选配动力机及有关辅助设备;了解扬水区域划分的一般原则,能够合理地选择排灌泵站的站址,确定有关的设计扬程及设计流量;具有初步的中、小型泵站进、出水流道(管道)水力设计的能力;能够进行泵站建筑物布置的方案比较,合理选择泵房及进、出水建筑物的结构类型;掌握泵房整体稳定与地基应力校核及泵房主要受力构件荷载分析的基本方法;了解泵站运行管理方面的基本知识。

      二、教学目标、内容与要求

      绪  论

      教学目标:了解本课程概况;掌握水泵及水泵站的基本概念。

      教学内容:水泵及水泵站的应用;国外水泵站工程的概况;我国水泵站工程的建设和发展。

      教学要求:了解水泵和水泵站的定义和基本概念,了解国内外泵站工程的应用和发展概况,本课程所要解决的问题和学习方法。

      第一章   水泵的类型与构造

      教学目标:了解水泵的分类和定义,熟悉水泵的构造和抽水装置的组成,掌握水泵的工作参数的定义和基本概念。

      教学内容:

      第一节水泵的分类和定义

      第二节水泵的构造

      第三节   抽水装置

      第四节 水泵的工作参数

      教学要求:重点介绍叶片泵叶轮的特点和工作原理,水泵的基本性能参数,叶片泵的主要零部件,水泵常见汽蚀的部位及形成的后果,抽水装置的组成;难点为三种叶片泵叶轮的特点和工作原理,扬程的测试与计算方法,水泵常见汽蚀的部位及形成的后果,抽水装置的组成。

      第二章   水泵的基本理论

      教学目标:了解水泵内部流动的特征,熟悉水泵叶轮经进出口速度三角形的绘制方法、水泵基本方程推导的三个假定和应用动量矩原理推导水泵基本方程的方法,以及基本方程的意义;了解轴流泵升力理论,明白轴流泵的叶片扭曲的道理;理解水泵相似的概念,掌握水泵相似律和比例律的基础理论和应用条件,熟悉水泵的性能换算方法,掌握比转速的实质与应用方法。

      教学内容:

      第一节水泵内部流动理论分析 

      第二节水泵的基本方程 

      第三节轴流泵升力理论 

      第四节相似律 

      第五节比转速 

      教学要求:重点介绍叶片泵进、出口速度三角形的概念,叶片泵基本方程的实质及应用,叶片泵相似律和比例律的理论基础,叶片泵相似律和比例律的应用,比转速概念的意义与作用;难点为叶片泵基本方程的推导与理解,叶片泵相似律和比例律的理论基础,比转数的实质与应用。

      第三章  水泵的能量性能

      教学目标:了解水泵理论性能的推导方法和水泵的全工况性能的概念,掌握水泵的实际性能的特点,理解水泵的装置性能的重要性。

      教学内容:

      第一节水泵的理论性能

      第二节水泵的实际性能

      第三节水泵的全工况(四象限)性能

      第四节水泵的装置性能

      教学要求:重点介绍水泵的实验性能及装置性能的内容及应用,全面性能曲线(四象限特性曲线)的基本概念及特点;难点为水泵装置性能的概念,水泵全面性能曲线的应用。

      第四章   水泵运行工况点的确定与调节

      教学目标:掌握确定水泵运行工作点的方法,了解水泵并联运行和串联运行的特点,学会确定水泵并联运行和串联运行工作点的方法;掌握水泵工作点调节的方法及原理。

      教学内容:

      第一节  水泵运行工作点

      第二节  水泵并联运行 

      第三节  水泵串联运行 

      第四节  水泵在分支管路中运行

      第五节  水泵工况的调节

      教学要求:重点介绍影响水泵工作点的因素,水泵装置的需要扬程曲线的绘制及水泵工作点的确定方法,水泵工作点调节的方式及原理;难点为水泵串、并联工作情况下各台水泵工作点的确定,轴流泵变角调节的特点及性能分析。

      第五章   水泵的汽蚀性能

      教学目标:了解水泵汽蚀现象、吸上真空高度、装置汽蚀余量等概念,熟悉汽蚀基本方程的推导、汽蚀相似律的推导过程,掌握水泵安装高度的计算方法和汽蚀防护措施。

      教学内容:

      第一节 水泵的汽蚀

      第二节  水泵的汽蚀基本方程

      第三节  汽蚀余量 

      第四节  水泵的吸上真空高度 

      第五节  汽蚀相似律与汽蚀比转速

      第六节  水泵安装高度的确定和汽蚀防护

      教学要求:重点介绍水泵的汽蚀与空化、允许吸上真空高度、装置汽蚀余量等概念,汽蚀基本方程的推导,水泵汽蚀相似定律及应用。难点为汽蚀基本方程的推导及理解,水泵汽蚀相似定律、相似判据及汽蚀比转速的概念与理解。

      第六章   水泵的选型和配套

      教学目标:了解泵站主要辅助设备作用和选择,熟悉直接传动和间接传动的特点及应用场合,掌握水泵选型原则、选型步骤和配套功率确定方法。

      教学内容:

      第一节  水泵选型 

      第二节  水泵的动力机配套 

      第三节  传动装置 

      第四节  泵站辅助设备

      教学要求:重点介绍确定水泵选型的意义、基本原则和方法,泵站主要设备的作用和选择。难点为水泵类型的确定及水泵选型中需考虑的几个问题。

      第七章   水泵站工程规划

      教学目标:熟悉农用泵站工程规划基本原则,掌握农用泵站扬水区划分、站址选择及泵站特征水位和扬程的确定方法;了解城市给水泵站和排水泵站的规划原则;熟悉泵站建筑物及其不同枢纽布置的特点。

      教学内容:

      第一节  农用泵站规划

      第二节  城市泵站规划

      第三节  泵站枢纽布置

      教学要求:熟悉农用泵站工程规划基本原则,掌握农用泵站扬水区划分、站址选择及泵站特征水位和扬程的确定方法;了解城市给水泵站和排水泵站的规划原则;熟悉泵站建筑物及其不同枢纽布置的特点。

      第八章   泵房

      教学目标:熟悉泵房的结构特征和不同型式泵房的适用场合,掌握泵房内部布置和尺寸确定的原则及泵房整体稳定分析计算方法。

      教学内容:

      第一节  泵房的结构型式

      第二节  泵房内部布置和尺寸确定

      第四节  泵房主要构件及计算

      教学要求:重点介绍泵房结构的基本类型、适用场合及其优缺点,房整体稳定及地基应力校核的四种计算工况、适用场合及注意事项。难点为泵房整体稳定及地基应力校核计算工况的选择依据及适用场合。

      第九章   进水建筑物

      教学目标:了解泵站进水建筑物的组成和分析进水流态对水泵工作状况的影响,熟悉进水建筑物的作用、类型、设计要求及改善水泵进水条件的措施。

      教学内容:

      第一节  引水渠

      第二节  前池

      第三节  进水池

      第四节  进水流道

      教学要求:重点介绍进水流态对水泵工作状况的影响,前池、进水池(进水流道)的水力设计与进水流态的关系。难点为前池、进水池及进水流道内的基本流态及对进水建筑物水力设计的影响。

      第十章  出水建筑物

      教学目标:了解泵站出水建筑物的组成及虹吸式出水流道的工作过程及设计方法,熟悉出水池和压力水箱的类型、作用与设计要求,会进行出水池流态分析和尺寸的确定;理解高扬程泵站对出水管道的要求和设计方法,熟悉出水流道和断流方式的种类及其适用场合。

      教学内容:

      第一节  出水池

      第二节  压力水箱

      第三节  出水管道

      第四节  出水流道

      教学要求:重点介绍泵站的出水形式,高扬程泵站对出水管道的要求和设计方法,出水池形状对流态的影响及出水池尺寸的确定,虹吸式出水流道的工作过程。难点为虹吸式出水流道的工作过程及设计方法。

      三、教学方法与手段:课堂教学与自学相结合,多媒体课件结合黑板板书。

      四、教材与参考书目

      教材:刘超.水泵及水泵站[M].北京:中国水利水电出版社,2009年。

      参考书目:

      [1] 冯汉民. 水泵学 [M].北京:水利电力出版社,1991年。

      [2] 严登丰. 泵站工程[M].北京:中国水利水电出版社,2005年。

      [3] 泵站设计规范 (GB/T 50265-2010)[M].北京:中国计划出版社,2010年。

      五、课程考核

      课程考核与平时成绩综合评分。考试成绩(70%)+平时成绩(30%)(结合上课出勤、课堂提问、完成作业等情况)。

       

       

       

       

       

                                                          执笔人:朱红耕

       

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