仲恺农业工程学院本科课程教学大纲
《泵与泵站》
Pump & Pump-station
一、课程基本信息
学 时：24
学 分：1.5
考核方式：闭卷考试（考试成绩占70%；平时成绩占30％，包括考勤、作业和实验等）
中文简介：本课程是给水排水科学与工程专业的一门专业基础课程，是本专业的核心课程。通过本课程学习，学生系统地了解水泵的基本构造、工作原理、基本性能及水泵在给排水工程中的应用；重点掌握根据流量变化和管路特性，利用泵的串联、并联、定速和调速运行对泵站进行工况调节的计算方法，学会合理进行水泵机组选型、水泵机组配置及给排水工程中各类泵站工艺设计的基本方法和步骤；同时介绍了其它泵与风机的基本性能及其应用、泵站对土建的要求和特点、泵站节能、泵站水锤和噪声消除及泵站维护管理方法。
二、教学目的与要求
第一章 绪论
1．掌握水泵的定义；
2．了解合理选择水泵和设计泵站具有重要的经济意义；
3．理解按工作原理对水泵进行分类；
4. 了解不同种类水泵的使用范围及发展趋势。
第二章 叶片式水泵
1．识读水泵构造图，能准确说出离心泵各部件的构造特点和作用；
2．理解水泵的工作原理，水泵铭牌意义，叶片泵基本方程式的意义；
3．学会计算水泵配套电机的耗电量和电费；
4．理解闭闸启动、比例律、相似工况抛物线(也称等效率曲线)、比转数(ns)、切削律、切削抛物线、横加法原理、允许吸上真空高度Hs等重要概念；
5．掌握推导水泵扬程公式及公式应用方法，掌握绘制水头损失特性曲线、水泵装置的管道系统特性曲线和图解法求水泵工况点的方法，掌握水泵串联、并联、调速及换轮运行的特性曲线绘制方法，掌握准确计算水泵安装高度的方法；
6．理解叶片泵常用的几种调节方法，理解水泵并联后流量、杨程及轴功率变化规律，理解水泵调速和换轮运行的优点，了解水泵启动前的准备工作、水泵的启动程序和停车程序，理解水泵性能曲线型谱图及其应用，理解轴流泵、混流泵的工作原理、适应范围及使用条件，了解给排水工程中常用叶片泵的使用和安装特点；
7．能简述水泵的型号意义，并归纳总结水泵运行中应注意的问题及泵站的维护管理方法。
第三章 其它水泵
1．了解射流泵、往复泵、螺旋泵、真空泵的构造、工作原理及应用；
2．了解离心式风机和轴流式风机的构造、性能参数及应用。
第四章 给水泵站
1．理解给水泵站的分类及其基本构造形式；
2．掌握合理选用水泵、布置水泵机组并计算水泵机组的基础尺寸的方法；
3．掌握布置水泵吸压水管路的基本要求及设计计算；
4．理解泵站节能、防护泵站水锤和消除泵站噪音方法
5．学会选用泵房计量设备、引水装置、起重设备和排水等辅助设施的方法。
第五章 排水泵站
1．了解排水泵站的分类、基本组成；
2．掌握污水泵站的工艺特点，集水池容积计算，污水泵站管道的布置与设计计算；
3．理解雨水泵站的基本类型及其特点。
三、教学方法与手段
第一章 绪论
采用多媒体、视频讲解，展示泵站设计蓝图，在课堂请同学列举已熟知的水泵应用。要求学生课后查阅给水泵站、污水提升泵站、污水处理厂泵站所用水泵的类型，了解其中水泵运行费占水厂总运行费的比例，明确合理选择水泵和设计泵房的重要性。
第二章 叶片式水泵
针对本章理论抽象，概念多，计算量大等特点，注意采用多媒体讲解、动画、图片和水泵模型展示等教学方式，同时引导学生进行课堂讨论和回答问题，提升学生注意力和学习兴趣；增加这部分内容的作业量、上习题课等方法，让学生在做作业中反复思考这些问题，增强学生对概念原理的理解和掌握。
第三章 其它水泵
多媒体动画讲解射流泵、往复泵、螺旋泵、水环式真空泵的构造、工作原理和离心式风机和轴流式风机的应用。
第四章 给水泵站
理论和实践相结合，帮助学生理解给水泵站设计原理和方法；多媒体讲解，放幻灯片，展示照片，并带领学生参观泵房，了解泵房的构造；同时采用课堂讨论、分组讨论等方法，促使学生思考泵站设计的相关问题，加深对原理知识的理解。
第五章 排水泵站
多媒体讲解，放幻灯片，展示污水泵房照片，引导学生对比给水泵站设计理解排水泵站设计原理和方法，同时采用课堂讨论，引导学生归纳给水泵站和排水泵站设计的异同，达到真正掌握知识的目的。
四、教学内容及目标
教学内容 |
教学目标 |
学时 分配 |
第一章 绪论 |
第一节 泵与泵站在给水排水中的作用和地位 |
了解 |
0.5 |
第二节 水泵定义及分类 |
掌握 |
重点与难点:水泵定义；水泵的分类及适用范围 |
衡量学习是否达到目标的标准:能够简述水泵的定义和分类、不同水泵的流量和扬程特点及其适应范围、国内外水泵的发展趋势 |
第二章 叶片式水泵 |
第一节 离心泵的工作原理 |
掌握 |
1 |
第二节 离心泵的主要零件 |
了解 |
第三节 叶片泵的基本性能参数 |
掌握 |
2 |
第四节 离心泵的基本方程式 |
理解 |
第五节 离心泵装置的总扬程 |
掌握 |
第六节 离心泵的特性曲线 |
掌握 |
2 |
第七节 离心泵装置定速运行 |
第八节 离心泵装置调速运行工况 |
教学内容 |
教学目标 |
学时 分配 |
第九节 离心泵装置换轮运行工况 |
掌握 |
3 |
第十节 离心泵并联及串联运行工况 |
第十一节 离心泵吸水性能 |
掌握 |
第十二节 离心泵机组的使用及维护 |
了解 |
第十三节 轴流泵及混流泵 |
理解 |
第十四节 给排水工程中常用的叶片泵 |
了解 |
重点与难点:水泵的工作原理、叶片泵基本方程式、比例律、相似工况抛物线、比转数(ns)、切削律、切削抛物线、横加法原理、允许吸上真空高度Hs、高效方框图、水泵型谱图、推导水泵扬程公式及公式的应用方法、绘制水头损失特性曲线、水泵装置的管道系统特性曲线，图解法和数解法求水泵装置工况点，水泵串联、并联、调速及换轮运行的特性曲线绘制方法，水泵安装高度的计算。 |
衡量学习是否达到目标的标准:理解水泵的工作原理并能简要叙述，理解叶片泵基本方程式的意义，能推导水泵扬程公式，能绘制水泵串联、并联、调速及换轮运行的特性曲线，能用图解法求单泵和多泵装置的工况点，能准确计算水泵安装高度，根据需要的流量和扬程在水泵性能曲线型谱图选择水泵（单泵运行），了解轴流泵、混流泵的适应范围、使用条件及其工况调节方法。 |
第三章 其它水泵 |
第一节 射流泵 |
了解 |
1.5 |
第三节 往复泵 |
第四节 螺旋泵 |
第五节 水环式真空泵 |
第六节 离心式风机和轴流式风机 |
重点与难点:射流泵、往复泵、螺旋泵、水环式真空泵的构造、工作原理，离心式风机和轴流式风机的应用。 |
教学内容 |
教学目标 |
学时 分配 |
衡量学习是否达到目标的标准:能叙述射流泵、往复泵、螺旋泵、水环式真空泵的工作原理，在给排水工程中的应用及其简单应用计算。 |
第四章 给水泵站 |
第一节 泵站分类及特点 |
理解 |
3 |
第二节 水泵选择 |
第三节 泵站变配电设施 |
了解 |
第四节 水泵机组的布置及基础 |
掌握 |
第五节 吸水管路与压水管路 |
第六节 泵站水锤及其防护 |
掌握 |
3 |
第七节 泵站噪声及其消除 |
理解 |
第八节 泵站中的辅助设施 |
理解 |
第九节 给水泵站的节能 |
了解 |
第十节 深井泵站 |
了解 |
第十一节 给水泵站的土建要求 |
了解 |
第十二节 给水泵站的工艺设计 |
掌握 |
重点与难点:水泵选择，布置水泵机组并计算水泵机组的基础尺寸，布置水泵吸、压水管路及计算吸、压水管直径，泵站水锤及其防护、泵站节能、给水泵站工艺设计 |
衡量学习是否达到目标的标准:能依据流量、杨程及其变化规律合理选用水泵，并进行泵房机组布置，计算机组尺寸和吸压水管直径，完成泵房引水装置、起重设备、排水等辅助设施设计，确定泵房平面尺寸和高程。 |
第五章 排水泵站 |
第一节 概述 |
了解 |
2 |
第二节 污水泵站的工艺特点 |
掌握 |
第三节 雨水泵站的工艺特点 |
理解 |
教学内容 |
教学目标 |
学时 分配 |
重点与难点:排水泵站的分类、基本组成，污水泵站的工艺特点，集水池容积计算，污水泵站管道的布置与设计计算，雨水泵站的基本类型及其特点 |
衡量学习是否达到目标的标准:能进行污水泵站工艺设计，归纳概述给水泵站、污水泵站和雨水泵站设计的相同点和不同点。 |
实验一：离心泵性能特性曲线测试实验 |
掌握 |
3 |
实验二：泵站设计计算，修改CAD图纸尺寸 |
掌握 |
3 |
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五、推荐教材和教学参考资源
1．姜乃昌，许仕荣，张朝升 主编.水泵及水泵站（第五版）.北京:中国建筑工业出版社，2007.12
2．李亚峰，李清雪，吴永强 主编. 水泵及水泵站（第五版）.北京: 机械工业出版社，2009.07
3．郭立君 主编.泵与风机（第二版）.北京:中国电力出版社，2003.
4．GB50265-2010 泵站设计规范.北京:中国计划出版社，2011.01
5．给水排水设计手册1、11、12.北京: 中国建筑工业出版社，2004.02
大纲修订人：眭爱华 修订日期：2018．01．05
大纲审定人： 审定日期：
