流體機(jī)械測試教學(xué)大綱

流體機(jī)械測試

MeasurementinFluidMachinery

課程代碼：02460008：根據(jù)教務(wù)管理系統(tǒng)中課程代碼填寫，一門課程分在不同學(xué)期開課，可

合并編寫教學(xué)大綱，但應(yīng)標(biāo)明相應(yīng)課程代碼，且請分別填寫考核方式及考核權(quán)重表。）

學(xué)分；2

學(xué)時(shí)：2周（第6學(xué)期）

先修課程：流體機(jī)械原理、能源與動(dòng)力工程測試技術(shù)等

適用專業(yè)：能源與動(dòng)力工程（流體機(jī)械及其自動(dòng)控制）

教材或?qū)嶒?yàn)指導(dǎo)書：《流體機(jī)械原理》，張克危主編，機(jī)械工業(yè)出版社，第1版

《能源與動(dòng)力工程測試技術(shù)》，康燦主編，科學(xué)出版社，第1版

開課學(xué)院：能源與動(dòng)力工程學(xué)院

課程網(wǎng)站：（選填）

一、課程性質(zhì)與課程目標(biāo)

（一）課程性質(zhì)（需說明課程對人才培養(yǎng)方面的貢獻(xiàn)）

《流體機(jī)械測試》是流體機(jī)械及其自動(dòng)控制專業(yè)必要、重要的專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)之一。通過本實(shí)踐

環(huán)節(jié)的實(shí)施，可以為本專業(yè)學(xué)生掌握流體動(dòng)力設(shè)備及系統(tǒng)的測試設(shè)計(jì)方法和技能提供理論基礎(chǔ)，為

研究流體機(jī)械提供了實(shí)驗(yàn)手段和試驗(yàn)方法。

（二）課程目標(biāo)（根據(jù)課程特點(diǎn)和對畢業(yè)要求的貢獻(xiàn)，確定課程目標(biāo)。應(yīng)包括知識(shí)目標(biāo)和能力目標(biāo)。）

課程目標(biāo)1（知識(shí)）：熟悉常用的壓力、流速、流量、轉(zhuǎn)速、功率、振動(dòng)、噪聲等儀器的原理與

使用方法；

課程目標(biāo)2（知識(shí)）：掌握流體機(jī)械相似定律；

課程目標(biāo)3（能力）：掌握葉片泵實(shí)驗(yàn)臺(tái)的類型、構(gòu)成、實(shí)驗(yàn)步驟和數(shù)據(jù)處理方法；

課程目標(biāo)4（能力）:掌握葉片泵的能量特性曲線和空化特性曲線的測試方法；

課程目標(biāo)5（能力）：掌握系統(tǒng)管路特性對葉片泵運(yùn)行特性的影響；

課程目標(biāo)6（能力）：了解葉片泵串并聯(lián)的運(yùn)行特點(diǎn)，掌握泵串并聯(lián)對系統(tǒng)運(yùn)行特性的影響：

課程目標(biāo)7（能力）：掌握葉片泵內(nèi)流測試、壓力脈動(dòng)和振動(dòng)噪聲等瞬態(tài)特性的測試方法。

課程目標(biāo)8（知識(shí)）:了解風(fēng)機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的類型、構(gòu)成、實(shí)驗(yàn)步驟和數(shù)據(jù)處理方法；

注：工程類專業(yè)通識(shí)課程的課程目標(biāo)應(yīng)覆蓋相應(yīng)的工程教育認(rèn)證畢業(yè)要求通用標(biāo)準(zhǔn);

（三）課程目標(biāo)與專業(yè)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的對應(yīng)關(guān)系（認(rèn)證專業(yè)專業(yè)必修課程填寫）

本課程支撐專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)1-1……m-n

畢業(yè)要求2：能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)用r-解決流體機(jī)械領(lǐng)域復(fù)雜工

程問題：

畢業(yè)要求3：能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理，識(shí)別、表達(dá)、并通過文獻(xiàn)

研究分析流體機(jī)械工程問題，以獲得有效結(jié)論；

畢業(yè)要求4：能夠設(shè)計(jì)針對復(fù)雜流體機(jī)械工程問題的解決方案，并能夠在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中體現(xiàn)

創(chuàng)新意識(shí)，兼顧社會(huì)、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素；

畢業(yè)要求5：能夠基于科學(xué)原理并采用科學(xué)方法對更雜流體機(jī)械工程問題進(jìn)行研究，包括

設(shè)計(jì)仿真、實(shí)驗(yàn)、分析與解釋數(shù)據(jù)、并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論；

畢業(yè)要求6：能夠針對狂雜流體機(jī)械工程問題，開發(fā)、選擇與使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)

代工程工具和信息技術(shù)工具，包括對復(fù)雜工程問題的預(yù)測與模擬，并能夠理解其局限性；

程目標(biāo)課程課程課程課程課程課程課程課程

目標(biāo)目標(biāo)目標(biāo)目標(biāo)目標(biāo)目標(biāo)目標(biāo)目標(biāo)

畢業(yè)要求

12345678

指標(biāo)點(diǎn)

畢業(yè)要求2//////

畢業(yè)要求3///////

畢業(yè)要求4/////

畢業(yè)要求5////

畢業(yè)要求6

注：課程目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)對接的單元格中可輸入也可標(biāo)注“H、M、L”。

二、本課程開設(shè)的實(shí)瞼項(xiàng)目

編號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱學(xué)時(shí)類型要求支撐的課程目標(biāo)

1離心泵能量性能實(shí)驗(yàn)8綜合性必做目標(biāo)1、3、4

2離心泵空化實(shí)險(xiǎn)8綜合性必做目標(biāo)1、3、4

流體機(jī)械相似定律驗(yàn)

38驗(yàn)證性必做目標(biāo)1、2、3、4

證實(shí)臉

4管路特性對泵性能曲8綜合性必做目標(biāo)1、3、4、5

線的影響試臉

離心泵串并聯(lián)特性曲

58綜合性必做目標(biāo)1、3、4、6

線測定

6離心泵振動(dòng)實(shí)驗(yàn)8綜合性必做目標(biāo)1、3、4、7

7離心泵噪聲實(shí)驗(yàn)8綜合性必做目標(biāo)1、3、4、7

8離心泵壓力脈動(dòng)實(shí)驗(yàn)8綜合性選做目標(biāo)1、3、4、7

9葉片泵PIV實(shí)驗(yàn)8綜合性選做目標(biāo)1、3、4、7

1()葉片泵高速攝影實(shí)臉8綜合性選做目標(biāo)1、3、4、7

11軸流泵性能實(shí)驗(yàn)8綜合性選做目標(biāo)1、3、4

12風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)8綜合性選做目標(biāo)1、8

注：1.類型：指驗(yàn)證性、綜合性、設(shè)計(jì)性等；

2.要求：指必做、選做。

3.注：選做實(shí)驗(yàn)也可通過講授法實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的，且至少選三種。

實(shí)驗(yàn)1：離心泵能量性能實(shí)驗(yàn)

（1）掌握離心泵主要性能參數(shù)的測量方法，了解實(shí)驗(yàn)裝置的組成和操作過程；

（2）掌握壓力、流量、轉(zhuǎn)速等傳感器的使用方法；

（3）測定離心泵在規(guī)定轉(zhuǎn)速下的性能曲線（恒定轉(zhuǎn)速〃下?lián)P程H、功率匕效率〃與流量Q之

間的關(guān)系曲線）；

（4）能運(yùn)用性能曲線分析離心泵的工作性能和啟動(dòng)方式。

實(shí)驗(yàn)2：離心泵空化實(shí)驗(yàn)

（1）掌握測定離心泵空化性能的基本測試方法和試驗(yàn)的步驟：

（2）觀察離心泵空化發(fā)生時(shí)，泵揚(yáng)程迅速下降的現(xiàn)象，加深對離心泵空化現(xiàn)象的理解。

（3）掌握H-NESH和NPSH-Q曲線的繪制方法以及泵空化發(fā)生的判斷標(biāo)準(zhǔn)。

實(shí)驗(yàn)3:流體機(jī)械相似定律驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

（1）掌握離心泵相似定律的應(yīng)用條件及變頻器的使用；

（2）控制泵在不同轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，測試各臺(tái)泵在不同轉(zhuǎn)速式的性能曲線，驗(yàn)證相似定律的準(zhǔn)確性。

實(shí)驗(yàn)4：管路特性泵性能曲線影響的試驗(yàn)

（1）掌握如何改變管路阻力的典型方法；

（2）掌握管路阻力對泵性能影響的基本規(guī)律:

（3）通過改變管徑大小或增減彎頭等方法改變管路阻刀，測定管路特性對泵運(yùn)行范圍的影響,

加深對泵系統(tǒng)運(yùn)行特性的了解.；

實(shí)驗(yàn)5：離心泵串并聯(lián)特性曲線測定實(shí)驗(yàn)

（1）了解同型號(hào)離心泵自、并聯(lián)運(yùn)行對系統(tǒng)運(yùn)行特性的影響；

<2）了解不同型號(hào)泵申、并聯(lián)運(yùn)行對系統(tǒng)運(yùn)行特性的靜響；

（3）了解泵關(guān)死點(diǎn)對泉自、并聯(lián)運(yùn)行特性的影響；

（4）測試泵串、并聯(lián)運(yùn)行特性曲線，繪制單泵的工作曲線和雙泵串、并聯(lián)總特性曲線，對比加

深對泵串、并聯(lián)運(yùn)行特性的了解。

實(shí)驗(yàn)6：離心泵振動(dòng)試驗(yàn)

（1）了解離心泵的振動(dòng)測試儀器，掌握離心泵的振動(dòng)測試方法和要求；

（2）測量泵在不同工況、.主要部位振動(dòng)速度的有效值，進(jìn)而得到振動(dòng)烈度級；

（3）對?測試結(jié)果作頻譜分析，并對泵的振動(dòng)特性作出評價(jià)。

實(shí)驗(yàn)7：離心泵噪聲試驗(yàn)

（1）了解離心泵的噪聲測試儀器，掌握離心泵的內(nèi)場噪聲和輻射噪聲的測試方法和要求；

（2）測量泵在不同工況二內(nèi)場噪聲和輻射噪聲：

（3）繪制噪聲頻譜圖，并分析噪聲的頻率成分及性質(zhì)。

實(shí)驗(yàn)8：離心泵壓力脈動(dòng)試驗(yàn)

（1）了解離心泵壓力脈動(dòng)的測試儀器，掌握離心泵壓力脈動(dòng)的測試方法；

（2）掌握離心泵壓力脈動(dòng)信號(hào)處理方法；

（3）測量不同工況下，不同過流部件內(nèi)的壓力脈動(dòng)，并對結(jié)果進(jìn)行時(shí)域和頻域處理。

實(shí)驗(yàn)9：離心泵PIV試驗(yàn)

（1）熟悉粒子圖像測速技術(shù)的原理；

（2）應(yīng)用粒子圖像測速技術(shù)對離心泵內(nèi)部流場進(jìn)行測試，了解視場標(biāo)定、粒子撒播、粒子圖像

采集及其后處理等實(shí)驗(yàn)步驟，加深對PIV技術(shù)的理解；

（3）了解速度矢量場的后處理，利用處理的結(jié)果對離心泵內(nèi)部流場的特性進(jìn)行分析工

實(shí)驗(yàn)10：離心泵高速數(shù)碼攝影試驗(yàn)

（1）熟悉高數(shù)攝影測速技術(shù)的原理；

（2）用高速攝影機(jī)拍攝離心泵固體顆粒或氣泡的運(yùn)動(dòng)，獲得泵內(nèi)顆粒或氣泡的運(yùn)動(dòng)軌跡和速度

分布;

（3）了解數(shù)據(jù)后處理，利用處理的結(jié)果對離心泵內(nèi)部兩相流流場的特性進(jìn)行分析工

實(shí)驗(yàn)11：軸流泵性能試驗(yàn)

（1）了解軸流泵結(jié)構(gòu)與特性，熟悉軸流泵試驗(yàn)的操作方法；

（2）了解軸流泵性能試驗(yàn)與離心泵性能試驗(yàn)的差異；

（3）測定軸流泵在恒定特速下的運(yùn)行特性，繪制特性曲線。

實(shí)驗(yàn)12：離心風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)

（1）了解風(fēng)機(jī)并對風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)理論知識(shí)具有感性認(rèn)識(shí)；

（2）熟悉離心風(fēng)機(jī)的運(yùn)行操作：

（3）掌握風(fēng)機(jī)主要性能參數(shù)的測量，風(fēng)機(jī)性能參數(shù)的修正，風(fēng)機(jī)性能曲線的繪制等。

三、考核與評定

（一）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目考核要求

（說明對預(yù)習(xí)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等考核要求）

指導(dǎo)教師應(yīng)對■每個(gè)學(xué)生分別進(jìn)行考核，學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績的評定，應(yīng)根據(jù)學(xué)生在整個(gè)課程過程中的

表現(xiàn)及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的質(zhì)量，按優(yōu)、良、中、及格和不及格五級計(jì)分制評定成績.

分項(xiàng)考核按百分制計(jì)分,累加后折算成課程最終等級.冬部分所占比例可為：平時(shí)表現(xiàn)（40%）：

實(shí)驗(yàn)報(bào)告（60%）。

（二）實(shí)驗(yàn)課程成績評定

（說明實(shí)驗(yàn)課程成績評定方法，平時(shí)實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)課程考試/答辯成績的權(quán)重）

考核形式考核要求考核權(quán)重備注

實(shí)驗(yàn)報(bào)告理論聯(lián)系實(shí)際、條理清楚、論據(jù)充

60%

分、結(jié)論明顯

平時(shí)表現(xiàn)服從管理、遵守紀(jì)律、按時(shí)出勤、

40%

動(dòng)手操作的能力

注：1.考核形式包括實(shí)驗(yàn)報(bào)告、平時(shí)表現(xiàn)（預(yù)習(xí)、操作）、實(shí)驗(yàn)課程考試、答辯等;

2.可根據(jù)專業(yè)課程實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整或補(bǔ)充。

四、大綱說明

（包括：注明實(shí)驗(yàn)安排的學(xué)期；前期課程學(xué)習(xí)要求；參考書目；網(wǎng)絡(luò)課程資源及其他應(yīng)說明事

項(xiàng)等。）

本課程屬于專業(yè)實(shí)踐課程，專業(yè)為流體機(jī)械及其自動(dòng)控制，課程在本科生第六學(xué)期進(jìn)行；前期

所學(xué)課程需包括流體機(jī)械原理、能源與動(dòng)力工程測試技術(shù)等專業(yè)基礎(chǔ)課程。

本課程采用實(shí)驗(yàn)室教學(xué)和現(xiàn)場動(dòng)手操作的方式達(dá)到教學(xué)要求。通過教學(xué)實(shí)施，使學(xué)生了解流體

機(jī)械測試實(shí)驗(yàn)在能源與動(dòng)力工程專業(yè)領(lǐng)域的地位和重要性，培養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際發(fā)現(xiàn)問題、

運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)理論知識(shí)分析、解決實(shí)際生產(chǎn)技術(shù)問題的能力。

參考書目及學(xué)習(xí)資料：

1、《葉片泵原理及水力設(shè)