《过程流体机械》课程教学大纲 英文名称: Processing Fluid Mechanics课程编号 适用专业:过程装备与控制工程 学时:46 课程类别:专业方向课 课程性质:限选课 课程的性质和目的 过程流体机械是本专业的一门主干专业课程。通过学习使学生对过程工业中常见的流体输送机械的结构形式,工作原理、工作特点有 淸楚的认识,基本概念淸楚,具有必要的计算能力,培养学生具有正确选择、合理使用、技术维护及技术改造的基本能力 二、课程教学内容 (一)、活塞式压缩机热力学 基本内容 1、绪论 流体机械的基本概念及分类,本课程的研究对象和主要内容 2、热力学理论基础 能量方程(焓值方程、伯努力方程) 3、活塞式压缩机级的热力学 级的理论循环,实际循环,排气量,排气温度及排气压力,循环功、功率及效率 4、活塞式压缩机的多级压缩 采用多级压缩的原因,级数选择及压力比分配原则,多级压缩机的排气量压缩机的复算性热力计算。 5、活塞式压缩机排气量调节 调节原理,常用调节方法。 教学重点 着重于活塞式压缩机的排气量、排气温度、功率消耗的教学 (二)、活塞式压缩机动力学 基本内容 1、活塞运动分析,活塞式压缩机中的作用力分析 2、惯性力及惯性力矩的平衡; 3、切向力图,总切向力图的概念及其飞轮矩计算。 教学重点 着重于活塞式压缩机的受力、惯性力的平衡、飞轮矩的确定的教学。 (三)、活塞式压缩机结构与零部件 基本内容 1、活塞式压缩机总体结构及选型原则 主要结构形式及适用性,主要结构参数。 2、活塞式压缩机主要零部件 活塞组件、密封组件的基本结构、工作特点及工作原理,气阀组件的基本结构、工作特点及工作过程,影响气阀性能的主要因素。气 缸组件的结构形式简介,曲轴一一连杆机构的结构简介。 3、活塞式压缩机的辅机系统 润滑方式,润滑油选择原则。安全装置和冷却装置简介。 教学重点:着重于活塞式压缩机的结构选型、气阀、密封的教学。 (四)、离心泵部分 基本内容 1、离心泵的基本结构及工作原理 基本结构形式,工作过程,基本参数,分类 2、离心泵的基本方程及能量分析 欧拉方程,理论扬程(能头),静扬程,动扬程,反作用度,叶片离角对扬程及反作用度的影响,有限叶片数对理论扬程的影响。性能 曲线。 3、离心泵 蚀及吸入 特征 汽蚀概念、汽蚀余量、吸入真空度,最高安装尺寸,提高泵抗汽蚀性能的措施。 4、输送粘性液体时泵性能换算 粘性对泵性能的影响,性能换算 5、离心泵的相似原理及应用 相似的概念,比转数,相似定律、比例定律及应用,叶轮的切割。 6、离心泵的工作点 管路特性的基本概念。工作点的确定。 7、心泵的串并联工作 串联方式及装置特性,并联方式及装置特性。串并联工作时装置的工作点及各泵的工作点确定 8、离心泵的主要零部件
《过程流体机械》课程教学大纲 英文名称： Processing Fluid Mechanics 课程编号： 适用专业：过程装备与控制工程 学时：46 学分：2.5 课程类别：专业方向课 课程性质： 限选课 一、课程的性质和目的 过程流体机械是本专业的一门主干专业课程。通过学习使学生对过程工业中常见的流体输送机械的结构形式，工作原理、工作特点有 清楚的认识，基本概念清楚，具有必要的计算能力，培养学生具有正确选择、合理使用、技术维护及技术改造的基本能力。 二、课程教学内容 （一）、活塞式压缩机热力学 基本内容 1、绪论 流体机械的基本概念及分类，本课程的研究对象和主要内容。 2、热力学理论基础 能量方程(焓值方程、伯努力方程) 3、活塞式压缩机级的热力学 级的理论循环，实际循环，排气量，排气温度及排气压力，循环功、功率及效率。 4、活塞式压缩机的多级压缩 采用多级压缩的原因，级数选择及压力比分配原则，多级压缩机的排气量,压缩机的复算性热力计算。 5、活塞式压缩机排气量调节 调节原理，常用调节方法。 教学重点： 着重于活塞式压缩机的排气量、排气温度、功率消耗的教学。 （二）、活塞式压缩机动力学 基本内容： 1、活塞运动分析，活塞式压缩机中的作用力分析； 2、惯性力及惯性力矩的平衡； 3、切向力图，总切向力图的概念及其飞轮矩计算。 教学重点： 着重于活塞式压缩机的受力、惯性力的平衡、飞轮矩的确定的教学。 （三）、活塞式压缩机结构与零部件 基本内容： 1、活塞式压缩机总体结构及选型原则 主要结构形式及适用性，主要结构参数。 2、活塞式压缩机主要零部件 活塞组件、密封组件的基本结构、工作特点及工作原理，气阀组件的基本结构、工作特点及工作过程，影响气阀性能的主要因素。气 缸组件的结构形式简介，曲轴——连杆机构的结构简介。 3、活塞式压缩机的辅机系统 润滑方式，润滑油选择原则。安全装置和冷却装置简介。 教学重点：着重于活塞式压缩机的结构选型、气阀、密封的教学。 （四）、离心泵部分 基本内容： 1、离心泵的基本结构及工作原理 基本结构形式，工作过程，基本参数，分类 2、离心泵的基本方程及能量分析 欧拉方程，理论扬程(能头)，静扬程，动扬程，反作用度，叶片离角对扬程及反作用度的影响，有限叶片数对理论扬程的影响。性能 曲线。 3、离心泵的汽蚀及吸入特征 汽蚀概念、汽蚀余量、吸入真空度，最高安装尺寸，提高泵抗汽蚀性能的措施。 4、 输送粘性液体时泵性能换算 粘性对泵性能的影响，性能换算 5、离心泵的相似原理及应用 相似的概念，比转数，相似定律、比例定律及应用，叶轮的切割。 6、离心泵的工作点 管路特性的基本概念。工作点的确定。 7、心泵的串并联工作 串联方式及装置特性，并联方式及装置特性。串并联工作时装置的工作点及各泵的工作点确定。 8、离心泵的主要零部件
叶轮、吸液室、压液室结构,离心泵的密封装置的结构形式及特点,轴向力和径向力的概念,轴向力的平衡方法简介 教学重点 着重于活塞式离心泵的结构选型、汽蚀、性能换算、工作特性的教学。 (五)、离心压缩机部分 基本内容 1、离心式压缩机的基本结构及工作原理 基本结构形式,基本工作原理。理论能头,总功能头,功率,效率,级能量损失的概念,级的性能曲线。 2、离心式压缩机的相似原理及应用 相似条件,特征马赫数,完全相似时的性能换算,近似相似时的性能换算(绝热指数相等但特征马赫数不等时) 3、心式压缩机的性能及调节 离心式压缩机的性能曲线,最大流量工况和最小流量工况,喘振概念及控制方法,离心式压缩机工作量的确定,调节原理及常用调节 方法 4、离心式压缩机主要零 叶轮、扩压口及蜗壳的结枃简介,气体在扩压器及蜗壳中的流动特点,轴冋力的平衡方法简介,迷宫密封、浮环密封的基本结构型式 及密封原理。 教学重点:着重于活塞式离心压缩机的结构选型、相似、性能换算、工作特性的教学。 (六)、其它部分 基本内容 1、分离及过滤设备的基本结构及工作原理 基本结构形式,基本工作原理 2、分离及过滤设备的基本性能换算 3、分离及过滤设备的调节与选型 教学重点 着重于分离及过滤设备的结构选型、性能换算、工作原理的教学。 课程教学的基本要求 通过学习,学生应达到下列要求 ①对课程中的基本概念和基本分析方法有明确的认识 ②对影响流体机械经济性、可靠性的因素有淸楚的认识,并具有初步分析的能力。 ③能熟练地进行活塞式压缩机复算性热力计算 ④对相似定律有明确的认识,并能将其应用于离心泵及离心式压缩机进行性能换算。?? ⑤应能较熟练地进行与离心泵汽蚀有关的计算 ⑥对流体机械的调节方法应具有明确认识。对各种调节过程中,流体机械性能的变化具有初步的分析能力 ⑦对流体机械的性能试验方法有基本的认识及初步掌握。 ⑧对常见流体机械的基本结构形式有初步的认识 四、课程学时分配 1、活塞式压缩机热力学部分(含实验) 6 2、活塞式压缩机动力学部分 3、活塞式压缩机结枃与零部件 4、离心泵部分(含实验 5、离心式压缩机部分 14 其它部分 五、建议教材与教学参考书 姜培正主编《过程流体机械》化学工业出版社2005年; [2]潘永密、李斯特主编《化工机器》化学工业出版社1987年 [3]汪云英、张湘亚主编《泵与压缩机》石油工业出版社1985年; 4]郁国章主编《容积式压缩机技术手册》机械工业出版社2000年;
叶轮、吸液室、压液室结构，离心泵的密封装置的结构形式及特点，轴向力和径向力的概念，轴向力的平衡方法简介。 教学重点： 着重于活塞式离心泵的结构选型、汽蚀、性能换算、工作特性的教学。 （五）、离心压缩机部分 基本内容： 1、离心式压缩机的基本结构及工作原理 基本结构形式，基本工作原理。理论能头，总功能头，功率，效率，级能量损失的概念，级的性能曲线。 2、离心式压缩机的相似原理及应用 相似条件，特征马赫数，完全相似时的性能换算，近似相似时的性能换算(绝热指数相等但特征马赫数不等时) 3、心式压缩机的性能及调节 离心式压缩机的性能曲线，最大流量工况和最小流量工况，喘振概念及控制方法，离心式压缩机工作量的确定，调节原理及常用调节 方法。 4、离心式压缩机主要零部件 叶轮、扩压口及蜗壳的结构简介，气体在扩压器及蜗壳中的流动特点，轴向力的平衡方法简介，迷宫密封、浮环密封的基本结构型式 及密封原理。 教学重点：着重于活塞式离心压缩机的结构选型、相似、性能换算、工作特性的教学。 （六）、其它部分 基本内容： 1、分离及过滤设备的基本结构及工作原理 基本结构形式，基本工作原理。 2、分离及过滤设备的基本性能换算 3、分离及过滤设备的调节与选型 教学重点： 着重于分离及过滤设备的结构选型、性能换算、工作原理的教学。 三、课程教学的基本要求 通过学习，学生应达到下列要求： ① 对课程中的基本概念和基本分析方法有明确的认识。 ② 对影响流体机械经济性、可靠性的因素有清楚的认识，并具有初步分析的能力。 ③ 能熟练地进行活塞式压缩机复算性热力计算 ④ 对相似定律有明确的认识，并能将其应用于离心泵及离心式压缩机进行性能换算。?? ⑤ 应能较熟练地进行与离心泵汽蚀有关的计算。 ⑥ 对流体机械的调节方法应具有明确认识。对各种调节过程中，流体机械性能的变化具有初步的分析能力。 ⑦ 对流体机械的性能试验方法有基本的认识及初步掌握。 ⑧ 对常见流体机械的基本结构形式有初步的认识 四、课程学时分配 讲课内容 学时 1、活塞式压缩机热力学部分（含实验） 6 2、活塞式压缩机动力学部分 6 3、活塞式压缩机结构与零部件 3 4、离心泵部分（含实验） 12 5、离心式压缩机部分 14 6、其它部分 5 合计 46 五、建议教材与教学参考书 [1] 姜培正主编 《过程流体机械》 化学工业出版社 2005年； [2] 潘永密、李斯特主编 《化工机器》 化学工业出版社 1987年； [3] 汪云英、张湘亚主编 《泵与压缩机》石油工业出版社 1985年； [4] 郁国章主编 《容积式压缩机技术手册》 机械工业出版社 2000年；