《泵与风机》课程教学大纲

《泵与风机》课程教学大纲

一、课程基本信息

课程代码：260357

课程名称：泵与风机

英文名字：Pump and Fan

课程类别：专业基础课

学时：45学时

学分：2．5学分

适用对象：环境工程专业

考核方式：考试（平时成绩占总成绩的30％）

先修课程：工程力学、化工原理

二、课程简介

《泵与风机》为环境工程专业的一门必修专业基础课，总计45学时。主要讲述水泵与风机的工作原理、基本性能参数、水泵与风机机组配置、泵站对土建的要求和特点、泵站噪声消除及维护管理方法。是《水污染控制工程》、《大气污染控制工程》、《室内给水排水工程》和《城市给水排水工程》等专业课的基础课。

Pump and Fan is a compulsory course of the specialty. The total time of classes is 45 . The main contents including : the working Principle, fundamental performance parameter about Pump and fan, Unit configuration of the Pump , t he Characteristics and the Demand for civil construction in the pump station , pump station noises eliminating , the method of maintaining and managing pump station. It is the foundation lesson about Water Pollution Control Engineering , Air Pollution Control Engineering , Indoor Water Supply & Sewage Engineering , City Water Supply & Sewage Engineering etc.

三、课程性质与教学目的

本课程是环境工程专业的专业基础课和专业课，是学生学习专业课和从事本专业的工程设计、科研、和工作必备的理论基础。通过本课程的学习，使学生掌握常用叶片泵（离心泵及轴流泵）和风机的基本构造、工作原理、主要性能、运行工况的图解法原理和数解法、水泵机组的调速运行与节能原理；给水排水泵站和风机房的机组选择、管道布置、辅助设施、安全环保设施以及变配电设施和自动测控系统等内容与要求。

本课程的教学与学习要求在掌握有关水泵的基本概念和基本规律的基础上，能够熟练运用图解法求解水泵和风机装置的各种运行工况，并对数解法的求解工况过程有所了解。要求学生掌握给水泵站、排水泵站和雨水泵站的设计。

四、教学内容及要求

第一章绪论

（一）目的与要求

1．掌握水泵的定义

2．了解合理设计泵站具有重要的经济意义

3．按工作原理对水泵分类

4．了解水泵的适应范围及发展趋势

（二）教学内容

第一节作用和地位

1．主要内容：水泵及水泵站的作用和地位；水泵的定义和分类（叶片式水泵、

容积式水泵及其它类型水泵）；水泵发展的趋势；合理设计泵站具有重要的经济

意义

2．本概念和知识点：水泵的定义；水泵的分类；叶片式水泵；容积式水泵及其

它类型水泵；水泵的工作原理

3．问题与应用（能力要求）：调查给水厂和污水厂中泵站和风机房的运行费占

该厂总运行费的比例，得出结论：合理设计泵站具有重要的经济意义

第二节水泵定义及分类

1．主要内容：水泵的定义和分类（叶片式水泵、容积式水泵及其它类型水泵）；

水泵的适应范围；水泵发展的趋势；合理设计泵站具有重要的经济意义

2．本概念和知识点：水泵的定义；水泵的分类；叶片式水泵；容积式水泵及其

它类型水泵；水泵的工作原理

3．问题与应用（能力要求）：理解水泵的工作原理并能简要叙述；调查给水泵

站、污水提升泵站、污水处理厂泵站和雨水泵站所用水泵的类型，了解到离心

式水泵在日常生活和工程中已普遍应用

（三）实践环节与课后练习

课后调查并了解水泵和风机的应用情况，了解水泵运行费占总水厂运行费的比例。

（四）教学方法与手段

讲授水泵概念、分类及其发展趋势。让同学了解水泵后，要求同学调查给水泵站、污水提升泵站、污水处理厂泵站和风机房所用水泵和风机的类型，了解到离心式水泵和轴流风机在日常生活和工程中已普遍应用，了解其运行费占总运行费的比例；在课堂请同学列举已熟知的水泵应用（如用于农田灌溉、施工排水），然后分组讨论

第二章叶片式水泵

（一）目的与要求

1．了解离心泵的工作原理及其机组的基木构造

2．了解工程中常用的叶片泵及其使用、维护管理方法

3．学会推导叶片泵基本方程式，推导离心泵装置的三个扬程公式

4．理解水泵基本性能参数及叶片泵基本方程式的意义

5．重点掌握绘制水泵特性曲线和绘图求离心泵机组工况点的方法

6． 理解气蚀对水泵的危害性

7．根据水泵允许的吸上真空高度准确计算水泵的安装高度

（二）教学内容

第一节 离心泵的工作原理

1．主要内容：根据叶轮出水的水流方向，叶片式水泵分为：离心泵、轴流泵、混流泵；离心泵应用最广泛；离心泵的工作原理

2．基本概念和知识点：离心泵、轴流泵、混流泵、离心泵的工作原理

3．问题与应用（能力要求）：在装半桶水，用木片沿顺时针方向转，得出水面沿水桶上升，上升的高度与转速成正比

第二节 离心泵的主要零件

1．主要内容： 叶片泵构造及零部件作用

2．基本概念和知识点：叶轮（又称工作轮，属转动件）、单吸式叶轮、双吸式叶轮、封闭式叶轮、敞开式叶轮、半敞开式叶轮；泵轴（属转动件）；泵壳（属固定件）；泵座（属固定件）；填料盒（属连接件）；减漏环（属连接件）；轴承座（属连接件）；联轴器（属连接件）

3．问题与应用（能力要求）：识读水泵构造图

第三节 叶片泵的基本性能参数

1．主要内容：掌握叶片泵工作参数的意义、计算方法

2．基本概念和知识点：水泵流量（Q ）、水泵扬程（H ）、比能E 、总水头Z 、轴功率（N ）、有效功率u N 、效率η、转速（n ）、允许吸上真空高度（Hs ）及气蚀余量（Hsv ）、水泵铭牌

3．问题与应用（能力要求）：计算水泵配套电机的耗电量和电费

第四节 离心泵的基本方程式

1． 主要内容：了解叶片泵基本方程的推导

2． 基本概念和知识点：径向分速、切向分速、叶片进水角1β（1w 与1u 反向延长线夹角）、叶片出水角2β（2w 与2u 反向延长线夹角）、理论扬程T H 、动扬程H ₂、势扬程H ₁

3． 问题与应用（能力要求）：叶片泵基本方程的意义

第五节 离心泵装置的总扬程

1．主要内容： 推导水泵扬程公式H=H d +H V 和H=H ST +∑h

2．基本概念和知识点：水泵的吸水方式（吸入式、自灌式）、水泵静扬程、吸