第七章 水轮机、水泵及辅助设备教学大纲.docVIP

水轮机、水泵及辅助设备教学大纲 一、课程的性质、目的与任务 水轮机、水泵及辅助设备是中央广播电视大学工科水利水电工程专业的主要专业课之一。通过本课程的学习，使学生掌握水轮机、水泵的工作原理、主要类型、基本结构、运行特性与选型设计，水力机组主要过流部件的水力计算，水力机组辅助设备、水轮机调速系统的构成与工作原理，为从事水电站的设计、运行与管理打下基础。 二、与其它课程的联系 学习本课程应具有水力学、工程力学与电工学的基础。 三、课程的特点 本课程是一门理论性与实践性都较强的课程，学习其工作原理时，要与水力学、电工学中的有关理论相结合，用这些理论对工作原理或物理现象进行分析。要注意与工程实践的结合,掌握设备的计算、运行与维护的基本技术。 四、教学总体要求 根据本课程的特点，对学习本课程提出如下要求： 1.牢固掌握有关的基本概念； 2.充分理解基本工作原理； 3.正确掌握基本计算方法。 五、课程教学要求的层次  课程教学分三个层次，即通过理论学习理解水力机组及其辅助设备的工作原理，应用基本理论解决基本计算问题，结合实验、实习及毕业设计等实践环节使理论认识进一步深化。 第二部分　媒体使用和教学过程建议 一、课程教学总时数、学分数 本课程5学分，课内学时90学时，开设一学期，其中电视课10学时，实验8学时。 二、文字教材、音像教材及相互关系 文字教材是主要教学媒体，包括教材、实验指导书等，音像教材采用录像、MCAI形式，通过实物录像、图片、动画对水轮机、水泵等设备的结构、调速系统工作原理进行描述，使教学直观化，便于学生理解。 三、教学环节 本课程以自学为主，电视课只讲各章难点，并对学习方法进行引导，充分利用音像多种媒体的优点，用录象或ＣＡＩ辅助教材讲解设备结构与动作原理。学生应按规定完成各章节作业，并计入平时成绩。在考前组织短期集中面授，解决学生学习中的疑难问题。 本课程考试方式为闭卷，120分钟，带计算器。 四、教学媒体的使用与学时分配 次序 教学内容 电视课 自学 习题课 实验 小计 1 概论 2 2 2 水轮机工作原理 1 3 2 7 3 水轮机空化 1 3 5 4 水力机械相似理论 1 2 2 6 5 水轮机模型试验与特性曲线 1 6 2 10 6 水轮机选型设计 1 4 2 8 7 水轮机过流部件 1 4 2 14 8 水泵工作原理 1 4 2 8 9 水电站辅助设备 2 8 12 10 水轮机调速系统 1 9 2 4 18 总计学时 10 50 12 6 90 说明：距学校较近的学生可利用面授时间进行实验，无实验条件的学生可到现场实习，以提高实习报告方式计实验成绩。 第三部分 教学内容和教学要求 一、概论 教学内容： 1.水电站中的机电设备。 2.水轮机的水头。 3.水轮机分类、牌号及适用范围。 4.水轮机结构概述。 教学要求： 了解水电站中的主要机电设备及其作用。 掌握水轮机水头、流量、出力、效率的概念、水头的测量与计算。了解水轮机的种类、特点及应用范围。对水轮机的总体结构有初步了解。 教学建议： 水轮机的结构部分宜采用录像或MCAI课件，使学生对结构零件形状与动作原理有直观的认识。有条件的可到水电站现场对水轮发电机组的整体结构进行实践认识。 二、水轮机的工作原理 教学内容： 1.水轮机内水流运动分析、水流速度三角形。 2.水轮机基本方程式及其物理意义。 3.水轮机的不同运行工况。 教学要求： 掌握观察水轮机流道中水流运动的方法，以速度三角形为工具对水流运动进行分析。从能量转换角度理解水轮机基本方程式的物理意义。从能量损失角度分析水轮机不同工况时的特性。完成以速度三角形与基本方程式为内容的一次综合性作业。 教学建议： 本章内容是水轮机的理论基础，应从理论角度充分讲解。水轮机基本方程式在以后的学习中要多处用到，应讲清其物理意义。使学生熟练掌握速度三角形的绘制。 三、水轮机的空化 教学内容： 1.空化与空蚀的机理，水轮机中的空化与磨蚀。 2.水轮机的空化系数与吸出高度。 3.水力机械的空化与磨蚀的防护。 教学要求： 从内因(空化核)与外因(水流中低压的形成)两方面了解空化现象。理解水轮机空化系统这一重要的物理概念。空化防护是有实用意义的知识，应掌握不同防护方法的特点及适用情况。 教学建议： 1.水轮机空化系数与装置空化系数的物理意义及相互关系是一难点，应充分讲解。 2.空化与磨蚀现象