流體機械測試

MeasurementinFluidMachinery

課程代碼：02460008：根據教務管理系統中課程代碼填寫，一門課程分在不同學期開課，可

合并編寫教學大綱，但應標明相應課程代碼，且請分別填寫考核方式及考核權重表。）

學分；2

學時：2周（第6學期）

先修課程：流體機械原理、能源與動力工程測試技術等

適用專業：能源與動力工程（流體機械及其自動控制）

教材或實驗指導書：《流體機械原理》，張克危主編，機械工業出版社，第1版

《能源與動力工程測試技術》，康燦主編，科學出版社，第1版

開課學院：能源與動力工程學院

課程網站：（選填）

一、課程性質與課程目標

（一）課程性質（需說明課程對人才培養方面的貢獻）

《流體機械測試》是流體機械及其自動控制專業必要、重要的專業實踐環節之一。通過本實踐

環節的實施，可以為本專業學生掌握流體動力設備及系統的測試設計方法和技能提供理論基礎，為

研究流體機械提供了實驗手段和試驗方法。

（二）課程目標（根據課程特點和對畢業要求的貢獻，確定課程目標。應包括知識目標和能力目標。）

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

使用方法；

課程目標2（知識）：掌握流體機械相似定律；

課程目標3（能力）：掌握葉片泵實驗臺的類型、構成、實驗步驟和數據處理方法；

課程目標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5（能力）：掌握系統管路特性對葉片泵運行特性的影響；

課程目標6（能力）：了解葉片泵串并聯的運行特點，掌握泵串并聯對系統運行特性的影響：

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

課程目標8（知識）:了解風機實驗臺的類型、構成、實驗步驟和數據處理方法；

注：工程類專業通識課程的課程目標應覆蓋相應的工程教育認證畢業要求通用標準;

（三）課程目標與專業畢業要求指標點的對應關系（認證專業專業必修課程填寫）

本課程支撐專業培養計劃中畢業要求指標點1-1……m-n

畢業要求2：能夠將數學、自然科學、工程基礎和專業知識用r-解決流體機械領域復雜工

程問題：

畢業要求3：能夠應用數學、自然科學和工程科學的基本原理，識別、表達、并通過文獻

研究分析流體機械工程問題，以獲得有效結論；

畢業要求4：能夠設計針對復雜流體機械工程問題的解決方案，并能夠在設計環節中體現

創新意識，兼顧社會、健康、安全、法律、文化以及環境等因素；

畢業要求5：能夠基于科學原理并采用科學方法對更雜流體機械工程問題進行研究，包括

設計仿真、實驗、分析與解釋數據、并通過信息綜合得到合理有效的結論；

畢業要求6：能夠針對狂雜流體機械工程問題，開發、選擇與使用恰當的技術、資源、現

代工程工具和信息技術工具，包括對復雜工程問題的預測與模擬，并能夠理解其局限性；

程目標課程課程課程課程課程課程課程課程

目標目標目標目標目標目標目標目標

畢業要求

12345678

指標點

畢業要求2//////

畢業要求3///////

畢業要求4/////

畢業要求5////

畢業要求6

注：課程目標與畢業要求指標點對接的單元格中可輸入也可標注“H、M、L”。

二、本課程開設的實瞼項目

編號實驗項目名稱學時類型要求支撐的課程目標

1離心泵能量性能實驗8綜合性必做目標1、3、4

2離心泵空化實險8綜合性必做目標1、3、4

流體機械相似定律驗

38驗證性必做目標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1、3、4、5

線的影響試臉

離心泵串并聯特性曲

58綜合性必做目標1、3、4、6

線測定

6離心泵振動實驗8綜合性必做目標1、3、4、7

7離心泵噪聲實驗8綜合性必做目標1、3、4、7

8離心泵壓力脈動實驗8綜合性選做目標1、3、4、7

9葉片泵PIV實驗8綜合性選做目標1、3、4、7

1()葉片泵高速攝影實臉8綜合性選做目標1、3、4、7

11軸流泵性能實驗8綜合性選做目標1、3、4

12風機性能試驗8綜合性選做目標1、8

注：1.類型：指驗證性、綜合性、設計性等；

2.要求：指必做、選做。

3.注：選做實驗也可通過講授法實現教學目的，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、轉速等傳感器的使用方法；

（3）測定離心泵在規定轉速下的性能曲線（恒定轉速〃下揚程H、功率匕效率〃與流量Q之

間的關系曲線）；

（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）觀察離心泵空化發生時，泵揚程迅速下降的現象，加深對離心泵空化現象的理解。

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

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用條件及變頻器的使用；

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

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,

加深對泵系統運行特性的了解.；

實驗5：離心泵串并聯特性曲線測定實驗

（1）了解同型號離心泵自、并聯運行對系統運行特性的影響；

<2）了解不同型號泵申、并聯運行對系統運行特性的靜響；

（3）了解泵關死點對泉自、并聯運行特性的影響；

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

深對泵串、并聯運行特性的了解。

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。

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，不同過流部件內的壓力脈動，并對結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的原理；

（2）應用粒子圖像測速技術對離心泵內部流場進行測試，了解視場標定、粒子撒播、粒子圖像

采集及其后處理等實驗步驟，加深對PIV技術的理解；

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

實驗10：離心泵高速數碼攝影試驗

（1）熟悉高數攝影測速技術的原理；

（2）用高速攝影機拍攝離心泵固體顆粒或氣泡的運動，獲得泵內顆粒或氣泡的運動軌跡和速度

分布;

（3）了解數據后處理，利用處理的結果對離心泵內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）了解軸流泵結構與特性，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：離心風機性能試驗

（1）了解風機并對風機基礎理論知識具有感性認識；

（2）熟悉離心風機的運行操作：

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

三、考核與評定

（一）實驗項目考核要求

（說明對預習報告、實驗操作、實驗報告等考核要求）

指導教師應對■每個學生分別進行考核，學生實驗成績的評定，應根據學生在整個課程過程中的

表現及實驗報告的質量，按優、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（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/答辯成績的權重）

考核形式考核要求考核權重備注

實驗報告理論聯系實際、條理清楚、論據充

60%

分、結論明顯

平時表現服從管理、遵守紀律、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（預習、操作）、實驗課程考試、答辯等;

2.可根據專業課程實際情況進行適當調整或補充。

四、大綱說明

（包括：注明實驗安排的學期；前期課程學習要求；參考書目；網絡課程資源及其他應說明事

項等。）

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

所學課程需包括流體機械原理、能源與動力工程測試技術等專業基礎課程。

本課程采用實驗室教學和現場動手操作的方式達到教學要求。通過教學實施，使學生了解流體

機械測試實驗在能源與動力工程專業領域的地位和重要性，培養培養學生理論聯系實際發現問題、

運用所學的專業理論知識分析、解決實際生產技術問題的能力。

參考書目及學習資料：

1、《葉片泵原理及水力設