流體機械測試

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：2周（第6學(xué)期）

先修課程：流體機械原理、能源與動力工程測試技術(shù)等

適用專業(yè)：能源與動力工程（流體機械及其自動控制）

教材或?qū)嶒炛笇?dǎo)書：《流體機械原理》，張克危主編，機械工業(yè)出版社，第1版

《能源與動力工程測試技術(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）

《流體機械測試》是流體機械及其自動控制專業(yè)必要、重要的專業(yè)實踐環(huán)節(jié)之一。通過本實踐

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

研究流體機械提供了實驗手段和試驗方法。

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

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

使用方法；

課程目標(biāo)2（知識）：掌握流體機械相似定律；

課程目標(biāo)3（能力）：掌握葉片泵實驗臺的類型、構(gòu)成、實驗步驟和數(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)的運行特點，掌握泵串并聯(lián)對系統(tǒng)運行特性的影響：

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

課程目標(biāo)8（知識）:了解風(fēng)機實驗臺的類型、構(gòu)成、實驗步驟和數(shù)據(jù)處理方法；

注：工程類專業(yè)通識課程的課程目標(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)計劃中畢業(yè)要求指標(biāo)點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)知識用r-解決流體機械領(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，識別、表達、并通過文獻

研究分析流體機械工程問題，以獲得有效結(jié)論；

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

創(chuàng)新意識，兼顧社會、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)方法對更雜流體機械工程問題進行研究，包括

設(shè)計仿真、實驗、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

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)的實瞼項目

編號實驗項目名稱學(xué)時類型要求支撐的課程目標(biāo)

1離心泵能量性能實驗8綜合性必做目標(biāo)1、3、4

2離心泵空化實險8綜合性必做目標(biāo)1、3、4

流體機械相似定律驗

38驗證性必做目標(biāo)1、2、3、4

證實臉

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離心泵振動實驗8綜合性必做目標(biāo)1、3、4、7

7離心泵噪聲實驗8綜合性必做目標(biāo)1、3、4、7

8離心泵壓力脈動實驗8綜合性選做目標(biāo)1、3、4、7

9葉片泵PIV實驗8綜合性選做目標(biāo)1、3、4、7

1()葉片泵高速攝影實臉8綜合性選做目標(biāo)1、3、4、7

11軸流泵性能實驗8綜合性選做目標(biāo)1、3、4

12風(fēng)機性能試驗8綜合性選做目標(biāo)1、8

注：1.類型：指驗證性、綜合性、設(shè)計性等；

2.要求：指必做、選做。

3.注：選做實驗也可通過講授法實現(xiàn)教學(xué)目的，且至少選三種。

實驗1：離心泵能量性能實驗

（1）掌握離心泵主要性能參數(shù)的測量方法，了解實驗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）能運用性能曲線分析離心泵的工作性能和啟動方式。

實驗2：離心泵空化實驗

（1）掌握測定離心泵空化性能的基本測試方法和試驗的步驟：

（2）觀察離心泵空化發(fā)生時，泵揚程迅速下降的現(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)。

實驗3:流體機械相似定律驗證實驗

（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)速下運行，測試各臺泵在不同轉(zhuǎn)速式的性能曲線，驗證相似定律的準(zhǔn)確性。

實驗4：管路特性泵性能曲線影響的試驗

（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行范圍的影響,

加深對泵系統(tǒng)運行特性的了解.；

實驗5：離心泵串并聯(lián)特性曲線測定實驗

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

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

（3）了解泵關(guān)死點對泉自、并聯(lián)運行特性的影響；

（4）測試泵串、并聯(lián)運行特性曲線，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)運行特性的了解。

實驗6：離心泵振動試驗

（1）了解離心泵的振動測試儀器，掌握離心泵的振動測試方法和要求；

（2）測量泵在不同工況、.主要部位振動速度的有效值，進而得到振動烈度級；

（3）對?測試結(jié)果作頻譜分析，并對泵的振動特性作出評價。

實驗7：離心泵噪聲試驗

（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)。

實驗8：離心泵壓力脈動試驗

（1）了解離心泵壓力脈動的測試儀器，掌握離心泵壓力脈動的測試方法；

（2）掌握離心泵壓力脈動信號處理方法；

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

實驗9：離心泵PIV試驗

（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驗步驟，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)部流場的特性進行分析工

實驗10：離心泵高速數(shù)碼攝影試驗

（1）熟悉高數(shù)攝影測速技術(shù)的原理；

（2）用高速攝影機拍攝離心泵固體顆?；驓馀莸倪\動，獲得泵內(nèi)顆?；驓馀莸倪\動軌跡和速度

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行分析工

實驗11：軸流泵性能試驗

（1）了解軸流泵結(jié)構(gòu)與特性，熟悉軸流泵試驗的操作方法；

（2）了解軸流泵性能試驗與離心泵性能試驗的差異；

（3）測定軸流泵在恒定特速下的運行特性，繪制特性曲線。

實驗12：離心風(fēng)機性能試驗

（1）了解風(fēng)機并對風(fēng)機基礎(chǔ)理論知識具有感性認(rèn)識；

（2）熟悉離心風(fēng)機的運行操作：

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

三、考核與評定

（一）實驗項目考核要求

（說明對預(yù)習(xí)報告、實驗操作、實驗報告等考核要求）

指導(dǎo)教師應(yīng)對■每個學(xué)生分別進行考核，學(xué)生實驗成績的評定，應(yīng)根據(jù)學(xué)生在整個課程過程中的

表現(xiàn)及實驗報告的質(zhì)量，按優(yōu)、良、中、及格和不及格五級計分制評定成績.

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

實驗報告（60%）。

（二）實驗課程成績評定

（說明實驗課程成績評定方法，平時實驗與實驗課程考試/答辯成績的權(quán)重）

考核形式考核要求考核權(quán)重備注

實驗報告理論聯(lián)系實際、條理清楚、論據(jù)充

60%

分、結(jié)論明顯

平時表現(xiàn)服從管理、遵守紀(jì)律、按時出勤、

40%

動手操作的能力

注：1.考核形式包括實驗報告、平時表現(xiàn)（預(yù)習(xí)、操作）、實驗課程考試、答辯等;

2.可根據(jù)專業(yè)課程實際情況進行適當(dāng)調(diào)整或補充。

四、大綱說明

（包括：注明實驗安排的學(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

項等。）

本課程屬于專業(yè)實踐課程，專業(yè)為流體機械及其自動控制，課程在本科生第六學(xué)期進行；前期

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

本課程采用實驗室教學(xué)和現(xiàn)場動手操作的方式達到教學(xué)要求。通過教學(xué)實施，使學(xué)生了解流體

機械測試實驗在能源與動力工程專業(yè)領(lǐng)域的地位和重要性，培養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際發(fā)現(xiàn)問題、

運用所學(xué)的專業(yè)理論知識分析、解決實際生產(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)