本课程是给水排水科学与工程专业的一门专业基础课程,是本专业的核心课程。通过本课程学习,学生系统地了解水泵的基本构造、工作原理、基本性能及水泵在给排水工程中的应用;重点掌握根据流量变化和管路特性,利用泵的串联、并联、定速和调速运行对泵站进行工况调节的计算方法,学会合理进行水泵机组选型、水泵机组配置及给排水工程中各类泵站工艺设计的基本方法和步骤;同时介绍了其它泵与风机的基本性能及其应用、泵站对土建的要求和特点、泵站节能、泵站水锤和噪声消除及泵站维护管理方法。
4.理解闭闸启动、比例律、相似工况抛物线(也称等效率曲线)、比转数(ns)、切削律、切削抛物线、横加法原理、允许吸上真空高度Hs等重要概念;
5.掌握推导水泵扬程公式及公式应用方法,掌握绘制水头损失特性曲线、水泵装置的管道系统特性曲线和图解法求水泵工况点的方法,掌握水泵串联、并联、调速及换轮运行的特性曲线绘制方法,掌握准确计算水泵安装高度的方法;
6.理解叶片泵常用的几种调节方法,理解水泵并联后流量、杨程及轴功率变化规律,理解水泵调速和换轮运行的优点,了解水泵启动前的准备工作、水泵的启动程序和停车程序,理解水泵性能曲线型谱图及其应用,理解轴流泵、混流泵的工作原理、适应范围及使用条件,了解给排水工程中常用叶片泵的使用和安装特点;
7.能简述水泵的型号意义,并归纳总结水泵运行中应注意的问题及泵站的维护管理方法。
2.掌握污水泵站的工艺特点,集水池容积计算,污水泵站管道的布置与设计计算;
采用多媒体、视频讲解,展示泵站设计蓝图,在课堂请同学列举已熟知的水泵应用。要求学生课后查阅给水泵站、污水提升泵站、污水处理厂泵站所用水泵的类型,了解其中水泵运行费占水厂总运行费的比例,明确合理选择水泵和设计泵房的重要性。
针对本章理论抽象,概念多,计算量大等特点,注意采用多媒体讲解、动画、图片和水泵模型展示等教学方式,同时引导学生进行课堂讨论和回答问题,提升学生注意力和学习兴趣;增加这部分内容的作业量、上习题课等方法,让学生在做作业中反复思考这些问题,增强学生对概念原理的理解和掌握。
多媒体动画讲解射流泵、往复泵、螺旋泵、水环式真空泵的构造、工作原理和离心式风机和轴流式风机的应用。
理论和实践相结合,帮助学生理解给水泵站设计原理和方法;多媒体讲解,放幻灯片,展示照片,并带领学生参观泵房,了解泵房的构造;同时采用课堂讨论、分组讨论等方法,促使学生思考泵站设计的相关问题,加深对原理知识的理解。
多媒体讲解,放幻灯片,展示污水泵房照片,引导学生对比给水泵站设计理解排水泵站设计原理和方法,同时采用课堂讨论,引导学生归纳给水泵站和排水泵站设计的异同,达到真正掌握知识的目的。
衡量学习是否达到目标的标准:能够简述水泵的定义和分类、不同水泵的流量和扬程特点及其适应范围、国内外水泵的发展趋势
重点与难点:水泵的工作原理、叶片泵基本方程式、比例律、相似工况抛物线、比转数(ns)、切削律、切削抛物线、横加法原理、允许吸上真空高度Hs、高效方框图、水泵型谱图、推导水泵扬程公式及公式的应用方法、绘制水头损失特性曲线、水泵装置的管道系统特性曲线,图解法和数解法求水泵装置工况点,水泵串联、并联、调速及换轮运行的特性曲线绘制方法,水泵安装高度的计算。
衡量学习是否达到目标的标准:理解水泵的工作原理并能简要叙述,理解叶片泵基本方程式的意义,能推导水泵扬程公式,能绘制水泵串联、并联、调速及换轮运行的特性曲线,能用图解法求单泵和多泵装置的工况点,能准确计算水泵安装高度,根据需要的流量和扬程在水泵性能曲线型谱图选择水泵(单泵运行),了解轴流泵、混流泵的适应范围、使用条件及其工况调节方法。
重点与难点:射流泵、往复泵、螺旋泵、水环式真空泵的构造、工作原理,离心式风机和轴流式风机的应用。
衡量学习是否达到目标的标准:能叙述射流泵、往复泵、螺旋泵、水环式真空泵的工作原理,在给排水工程中的应用及其简单应用计算。
重点与难点:水泵选择,布置水泵机组并计算水泵机组的基础尺寸,布置水泵吸、压水管路及计算吸、压水管直径,泵站水锤及其防护、泵站节能、给水泵站工艺设计
衡量学习是否达到目标的标准:能依据流量、杨程及其变化规律合理选用水泵,并进行泵房机组布置,计算机组尺寸和吸压水管直径,完成泵房引水装置、起重设备、排水等辅助设施设计,确定泵房平面尺寸和高程。
重点与难点:排水泵站的分类、基本组成,污水泵站的工艺特点,集水池容积计算,污水泵站管道的布置与设计计算,雨水泵站的基本类型及其特点
衡量学习是否达到目标的标准:能进行污水泵站工艺设计,归纳概述给水泵站、污水泵站和雨水泵站设计的相同点和不同点。
1.姜乃昌,许仕荣,张朝升主编.水泵及水泵站(第五版).北京:中国建筑工业出版社,2007.12
2.李亚峰,李清雪,吴永强主编.水泵及水泵站(第五版).北京:机械工业出版社,2009.07
5.给水排水设计手册1、11、12.北京:中国建筑工业出版社,2004.02