流体机械测试教学大纲

流体机械测试

MeasurementinFluidMachinery

课程代码：02460008：根据教务管理系统中课程代码填写，一门课程分在不同学期开课，可

合并编写教学大纲，但应标明相应课程代码，且请分别填写考核方式及考核权重表。）

学分；2

学时：2周（第6学期）

先修课程：流体机械原理、能源与动力工程测试技术等

适用专业：能源与动力工程（流体机械及其自动控制）

教材或实验指导书：《流体机械原理》，张克危主编，机械工业出版社，第1版

《能源与动力工程测试技术》，康灿主编，科学出版社，第1版

开课学院：能源与动力工程学院

课程网站：（选填）

一、课程性质与课程目标

（一）课程性质（需说明课程对人才培养方面的贡献）

《流体机械测试》是流体机械及其自动控制专业必要、重要的专业实践环节之一。通过本实践

环节的实施，可以为本专业学生掌握流体动力设备及系统的测试设计方法和技能提供理论基础，为

研究流体机械提供了实验手段和试验方法。

（二）课程目标（根据课程特点和对毕业要求的贡献，确定课程目标。应包括知识目标和能力目标。）

课程目标1（知识）：熟悉常用的压力、流速、流量、转速、功率、振动、噪声等仪器的原理与

使用方法；

课程目标2（知识）：掌握流体机械相似定律；

课程目标3（能力）：掌握叶片泵实验台的类型、构成、实验步骤和数据处理方法；

课程目标4（能力）:掌握叶片泵的能量特性曲线和空化特性曲线的测试方法；

课程目标5（能力）：掌握系统管路特性对叶片泵运行特性的影响；

课程目标6（能力）：了解叶片泵串并联的运行特点，掌握泵串并联对系统运行特性的影响：

课程目标7（能力）：掌握叶片泵内流测试、压力脉动和振动噪声等瞬态特性的测试方法。

课程目标8（知识）:了解风机实验台的类型、构成、实验步骤和数据处理方法；

注：工程类专业通识课程的课程目标应覆盖相应的工程教育认证毕业要求通用标准;

（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系（认证专业专业必修课程填写）

本课程支撑专业培养计划中毕业要求指标点1-1……m-n

毕业要求2：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用r-解决流体机械领域复杂工

程问题：

毕业要求3：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献

研究分析流体机械工程问题，以获得有效结论；

毕业要求4：能够设计针对复杂流体机械工程问题的解决方案，并能够在设计环节中体现

创新意识，兼顾社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素；

毕业要求5：能够基于科学原理并采用科学方法对更杂流体机械工程问题进行研究，包括

设计仿真、实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论；

毕业要求6：能够针对狂杂流体机械工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现

代工程工具和信息技术工具，包括对复杂工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性；

程目标课程课程课程课程课程课程课程课程

目标目标目标目标目标目标目标目标

毕业要求

12345678

指标点

毕业要求2//////

毕业要求3///////

毕业要求4/////

毕业要求5////

毕业要求6

注：课程目标与毕业要求指标点对接的单元格中可输入也可标注“H、M、L”。

二、本课程开设的实睑项目

编号实验项目名称学时类型要求支撑的课程目标

1离心泵能量性能实验8综合性必做目标1、3、4

2离心泵空化实险8综合性必做目标1、3、4

流体机械相似定律验

38验证性必做目标1、2、3、4

证实脸

4管路特性对泵性能曲8综合性必做目标1、3、4、5

线的影响试脸

离心泵串并联特性曲

58综合性必做目标1、3、4、6

线测定

6离心泵振动实验8综合性必做目标1、3、4、7

7离心泵噪声实验8综合性必做目标1、3、4、7

8离心泵压力脉动实验8综合性选做目标1、3、4、7

9叶片泵PIV实验8综合性选做目标1、3、4、7

1()叶片泵高速摄影实脸8综合性选做目标1、3、4、7

11轴流泵性能实验8综合性选做目标1、3、4

12风机性能试验8综合性选做目标1、8

注：1.类型：指验证性、综合性、设计性等；

2.要求：指必做、选做。

3.注：选做实验也可通过讲授法实现教学目的，且至少选三种。

实验1：离心泵能量性能实验

（1）掌握离心泵主要性能参数的测量方法，了解实验装置的组成和操作过程；

（2）掌握压力、流量、转速等传感器的使用方法；

（3）测定离心泵在规定转速下的性能曲线（恒定转速〃下扬程H、功率匕效率〃与流量Q之

间的关系曲线）；

（4）能运用性能曲线分析离心泵的工作性能和启动方式。

实验2：离心泵空化实验

（1）掌握测定离心泵空化性能的基本测试方法和试验的步骤：

（2）观察离心泵空化发生时，泵扬程迅速下降的现象，加深对离心泵空化现象的理解。

（3）掌握H-NESH和NPSH-Q曲线的绘制方法以及泵空化发生的判断标准。

实验3:流体机械相似定律验证实验

（1）掌握离心泵相似定律的应用条件及变频器的使用；

（2）控制泵在不同转速下运行，测试各台泵在不同转速式的性能曲线，验证相似定律的准确性。

实验4：管路特性泵性能曲线影响的试验

（1）掌握如何改变管路阻力的典型方法；

（2）掌握管路阻力对泵性能影响的基本规律:

（3）通过改变管径大小或增减弯头等方法改变管路阻刀，测定管路特性对泵运行范围的影响,

加深对泵系统运行特性的了解.；

实验5：离心泵串并联特性曲线测定实验

（1）了解同型号离心泵自、并联运行对系统运行特性的影响；

<2）了解不同型号泵申、并联运行对系统运行特性的静响；

（3）了解泵关死点对泉自、并联运行特性的影响；

（4）测试泵串、并联运行特性曲线，绘制单泵的工作曲线和双泵串、并联总特性曲线，对比加

深对泵串、并联运行特性的了解。

实验6：离心泵振动试验

（1）了解离心泵的振动测试仪器，掌握离心泵的振动测试方法和要求；

（2）测量泵在不同工况、.主要部位振动速度的有效值，进而得到振动烈度级；

（3）对•测试结果作频谱分析，并对泵的振动特性作出评价。

实验7：离心泵噪声试验

（1）了解离心泵的噪声测试仪器，掌握离心泵的内场噪声和辐射噪声的测试方法和要求；

（2）测量泵在不同工况二内场噪声和辐射噪声：

（3）绘制噪声频谱图，并分析噪声的频率成分及性质。

实验8：离心泵压力脉动试验

（1）了解离心泵压力脉动的测试仪器，掌握离心泵压力脉动的测试方法；

（2）掌握离心泵压力脉动信号处理方法；

（3）测量不同工况下，不同过流部件内的压力脉动，并对结果进行时域和频域处理。

实验9：离心泵PIV试验

（1）熟悉粒子图像测速技术的原理；

（2）应用粒子图像测速技术对离心泵内部流场进行测试，了解视场标定、粒子撒播、粒子图像

采集及其后处理等实验步骤，加深对PIV技术的理解；

（3）了解速度矢量场的后处理，利用处理的结果对离心泵内部流场的特性进行分析工

实验10：离心泵高速数码摄影试验

（1）熟悉高数摄影测速技术的原理；

（2）用高速摄影机拍摄离心泵固体颗粒或气泡的运动，获得泵内颗粒或气泡的运动轨迹和速度

分布;

（3）了解数据后处理，利用处理的结果对离心泵内部两相流流场的特性进行分析工

实验11：轴流泵性能试验

（1）了解轴流泵结构与特性，熟悉轴流泵试验的操作方法；

（2）了解轴流泵性能试验与离心泵性能试验的差异；

（3）测定轴流泵在恒定特速下的运行特性，绘制特性曲线。

实验12：离心风机性能试验

（1）了解风机并对风机基础理论知识具有感性认识；

（2）熟悉离心风机的运行操作：

（3）掌握风机主要性能参数的测量，风机性能参数的修正，风机性能曲线的绘制等。

三、考核与评定

（一）实验项目考核要求

（说明对预习报告、实验操作、实验报告等考核要求）

指导教师应对■每个学生分别进行考核，学生实验成绩的评定，应根据学生在整个课程过程中的

表现及实验报告的质量，按优、良、中、及格和不及格五级计分制评定成绩.

分项考核按百分制计分,累加后折算成课程最终等级.冬部分所占比例可为：平时表现（40%）：

实验报告（60%）。

（二）实验课程成绩评定

（说明实验课程成绩评定方法，平时实验与实验课程考试/答辩成绩的权重）

考核形式考核要求考核权重备注

实验报告理论联系实际、条理清楚、论据充

60%

分、结论明显

平时表现服从管理、遵守纪律、按时出勤、

40%

动手操作的能力

注：1.考核形式包括实验报告、平时表现（预习、操作）、实验课程考试、答辩等;

2.可根据专业课程实际情况进行适当调整或补充。

四、大纲说明

（包括：注明实验安排的学期；前期课程学习要求；参考书目；网络课程资源及其他应说明事

项等。）

本课程属于专业实践课程，专业为流体机械及其自动控制，课程在本科生第六学期进行；前期

所学课程需包括流体机械原理、能源与动力工程测试技术等专业基础课程。

本课程采用实验室教学和现场动手操作的方式达到教学要求。通过教学实施，使学生了解流体

机械测试实验在能源与动力工程专业领域的地位和重要性，培养培养学生理论联系实际发现问题、

运用所学的专业理论知识分析、解决实际生产技术问题的能力。

参考书目及学习资料：

1、《叶片泵原理及水力设