流体输配管网(Design of Fluid Body Transportation Network)

仙仙

        课程名：流体输配管网(Design of Fluid Body Transportation Network)  学分：2  学时：32  
课程类别：专业教育基础必修课  
开课学院：食品学院  所属基层教学组织：
曾任课教师：
        课程大纲：
一、课程性质与目的
    1、本课程是建筑环境与设备工程专业的一门主干专业理论课。
    2、本课程的目的是通过各种教学环节，使学生掌握本专业及相关专业的暖通空调工程中的流体输配管网原理。通过实践教学环节的配合，掌握进行管网系统设计分析、调试和调节的基本理论和方法，并形成初步的工程实践能力。能够正确应用设计手册和参考资料进行上述管网系统的设计、调试和调节，并为从事其它大型、复杂管网工程的设计和运行管理打下初步基础。
二、课程简介
    本课程是建筑环境与设备工程专业的一门主干专业基础课。主要学习各类工程中管网系统的作用，管网系统的基本构成、各构成的作用、各构成之间的相互关系；各种管流的水力特性、主要管件和管网装置性能，不同类型管网系统的水力特征；掌握管网水力计算和水力工况分析的基本理论和基本计算方法；学习泵与风机的基础理论，掌握泵与风机的样本性能曲线和在管网系统中的工作性能曲线以及二者之间的联系与区别，并掌握泵与风机的选择方法和工作性能调整方法，掌握泵与风机联合运行工况的分析方法；
三、教学内容
第1章   流体输配管网型式与装置（4学时）
《流体输配管网》的性质、任务、基本要求及在本专业中的重要性；管网系统在工程应用中的作用，与工程系统的其它组成部分之间的相互关系。
气体输配管网型式与装置；通风空调的风管系统；液体输配管网型式与装置；热水采暖系统与空调冷冻水系统；建筑给水系统与空调冷却水系统；蒸汽管网系统。
管网系统型式分类：枝状管网、环状管网。
动力源；分流、汇流装置；二通、三通调节阀、引射器；排气阀、逆止阀、输水器、水封、减压阀、调节阀等附属装置。
重点：管网系统的型式及其附属装置的作用；管网系统的共性与个性。
难点：各种管网的共性和特征。

第2章   气体输配管网水力特征与水力计算（4学时）
重力、压力、重力和压力综合作用下的气体管流水力特征；
流体输配管网水力计算的基本原理和方法；气体输配管网水力计算。开式枝状气体管网水力计算，流速、断面、阻力；系统总阻力与管网特性曲线。均匀送风管道设计。
重点：气体管流水力特征；管网系统水力计算的基本原理和气体输配管网水力计算方法。
难点：压力和重力综合作用下的气体管流水力特征；均匀送风管道设计。

第3章   液体输配管网水力特征与水力计算（6学时）
闭式液体管网水力特征与水力计算；重力循环液体管网的工作原理及其作用压力、水力特征；机械循环液体管网的工作原理；闭式液体管网水力计算；水力计算基本公式、主要任务和方法、算例；重力循环双管热水供暖系统；机械循环室内水系统管路的水力计算方法；室外热力供热管网的水力计算方法。
重点：闭式机械循环液体管网水力特征与水力计算的基本公式和方法；几种液体管网的共性和特征；
难点：从掌握一种液体管网的水力计算推广到掌握其它各种液体管网的水力计算。
第5章   泵与风机理论基础（8学时）
离心式泵与风机的基本结构、叶轮、壳；离心式泵与风机的工作原理及性能参数；离心式泵与风机的基本方程—欧拉方程；速度三角形、泵与风机的损失与效率，叶型及其对性能的影响；理论的流量——压头曲线和流量——功率曲线，泵与风机的实际性能曲线，泵与风机性能试验标准。泵与风机相似率与比转数；相似条件；泵与风机相似率的应用，无因次性能曲线。
其它常用泵与风机，轴流式风机、贯流式风机、混流式风机、真空泵与空压机、往复泵、深井泵与潜水泵、旋涡泵。
重点：离心式泵与风机的基本方程、性能曲线、相似率及其应用。
难点：理论性能曲线、实际性能曲线和无因次性能曲线的工程意义和使用方法。

第6章   泵、风机与管网系统的匹配（6学时）
管网系统特性曲线，特性曲线的主要影响因素；管网系统中泵与风机的运行曲线与工作状态点，管网系统对泵、风机运行曲线的影响；
泵与风机的联合运行：并联运行、串联运行；泵与风机的安装位置、气蚀、安装高度及其它，泵与风机与管网的连接。
泵或风机的选用，常用的泵、风机性能及使用范围，泵、风机的选用原则与选用方法及举例；
重点：工作点、性能曲线和泵与风机的选择。
难点：在管网中的运行曲线与第五章中的实际性能曲线的关系，概念上的区别，工程应用中的要点。

实验教学内容概况：热水网路水力工况实验，使学生直观地了解热网水压图的变化情况，巩固对热水网路水力工况计算原理的理解。
离心式风机性能实验，测量风量、全压、电机输入功率和风机转数，通过数据处理，绘制风机性能曲线。
实验报告要求：包括实验目的、方法、步骤、数据处理、实验结果。
主要仪器设备：热水网路水力工况实验台、采用吸入实验装置的离心式风机性能实验台
实验指导书名称：热水网路水力工况实验指导书；离心式风机性能实验指导书

四、教学基本要求
    教师在课堂上应对流体输配管网的基本概念、基本理论和基本知识进行必要的讲授，并详细讲授每章的重点、难点内容；讲授中应注意理论联系实际，通过实际工程经验和图片，启迪学生的思维，加深学生对有关概念、理论等内容的理解，并应采用多媒体辅助教学，加大课堂授课的知识含量。
平时作业量应不少于10学时，在主要章节讲授完之后，布置一定量作业，旨在加深学生对所学知识的理解、运用，拓宽学生的知识面。
五、教学方法
    本课程教学所采用的教学方法主要是启发式和研究式相结合的教学方法；使用多媒体教学。
    考试主要采用闭卷方式，考试范围应涵盖所有讲授的内容，考试内容应能客观反映出学生对本门课程主要概念的记忆，有关理论的掌握和应用的能力。
    总评成绩：平时作业占10%、出勤占20%、闭卷考试占70%。
六、参考教材和阅读书目
[1] 贺平、孙刚等编，《供热工程》，建筑工业出版社，1993年，第三版。
[2] 周谟仁主编，《流体力学  泵与风机》，建筑工业出版社，1994年，第三版
七、本课程与其它课程的联系与分工
    本课程是将《空调工程》、《供热工程》、《通风工程》、《建筑给排水》、《锅炉及锅炉房设备》等课程中的管网系统原理抽出，经提炼后与《流体力学泵与风机》中的泵与风机部分进行整合、充实而成的一门课程。上述各门工程课不再讲授“管网系统’原理部分，但需要在教学中注意与本课程的联系《流体力学泵与风机》不再讲授“泵与风机”，并更名为流体力学。
    本课程在《流体力学》的“一元流体动力学基础”、“流体阻力和能量损失”、“孔口管嘴管路流动”等理论基础上进行教学，不再重复《流体力学》的这部分内容；但要特别注意加强与这部分内容的联系与呼应尤其是在能量方程、沿程阻力和局部阻力、串联并联管路、枝状环路管网等方面的衔接与分工。
    《流体力学》主要阐明流体力学的基本概念和基本理论，不强调具体的、直接的工程应用，以避免因过分强调具体的专业应用而削弱流体力学的基本内容。本课程在构建管网系统理论体系的同时，要特别重视工程应用方法和培养学生的工程实践能力，要注意防止本课程偏离工程实践，成为《流体力学II》或《网络理论》。