TW-LT630水泵綜合性能實驗
TW-LT630水泵綜合性能實驗在教學(xué)中的應(yīng)用與實踐
在職業(yè)教育的海洋中，實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技能的核心環(huán)節(jié)，TW-LT630水泵綜合性能實驗臺正是這樣一座連接理論與實踐的橋梁。
作為一名職業(yè)院校的教師，我深知實踐教學(xué)對于培養(yǎng)機(jī)電、流體機(jī)械及相關(guān)專業(yè)學(xué)生的重要性。今天我想和大家分享一下我們實驗室的TW-LT630水泵綜合性能實驗系統(tǒng)，以及它在教學(xué)中的應(yīng)用價值。
TW-LT630水泵綜合性能實驗系統(tǒng)簡介
TW-LT630水泵綜合性能實驗系統(tǒng)是一款集教學(xué)、實訓(xùn)、科研于一體的綜合性實驗裝置。該系統(tǒng)主要由實驗泵、流量調(diào)節(jié)閥、功率表、文丘里流量計、壓差電測儀、蓄水箱、壓力真空表、光電轉(zhuǎn)速儀等組成4。
系統(tǒng)采用閉式試驗回路設(shè)計，能夠保證通過測量截面的液流具有軸對稱的速度分布和等靜壓分布，避免了裝置引起的旋渦對測量結(jié)果的影響7。這種設(shè)計不僅節(jié)約用水，也使得實驗環(huán)境更加整潔安全。
實驗內(nèi)容與教學(xué)目標(biāo)
通過該實驗系統(tǒng)，我們可以開展多種教學(xué)實驗，其中核心內(nèi)容包括：
性能特性曲線測定實驗
學(xué)生可以測定水泵在不同轉(zhuǎn)速下的流量、揚(yáng)程和軸功率，并繪制揚(yáng)程、軸功率、泵效率與流量之間關(guān)系的曲線圖1。這對于理解水泵的工作特性至關(guān)重要。
汽蝕特性實驗
通過實驗，學(xué)生能夠觀察汽蝕現(xiàn)象，了解汽蝕對泵性能的影響，并掌握臨界汽蝕余量（NPSH）c的測定方法1。汽蝕余量是指水泵進(jìn)口處，單位重量液體所具有超過飽和蒸汽壓力的富裕能量1。
管路特性測定實驗
學(xué)生可以通過調(diào)節(jié)閥門開度，改變管路特性，觀察泵工作點的變化，理解泵與管路的匹配關(guān)系。
通過這些實驗，我們旨在讓學(xué)生掌握水泵的基本測試技術(shù)，熟悉實驗設(shè)備及儀器儀表的性能和操作方法，并能夠通過實驗數(shù)據(jù)計算和分析泵的性能參數(shù)4。
實驗方法與步驟
在指導(dǎo)學(xué)生實驗時，我們強(qiáng)調(diào)規(guī)范操作和安全意識。實驗步驟主要包括：
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實驗前準(zhǔn)備：檢查水系統(tǒng)和電系統(tǒng)的連接是否正確，蓄水箱的水量是否達(dá)到規(guī)定要求4。
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系統(tǒng)排氣：啟動實驗泵，排除管道和測量儀表中的氣泡，確保測量準(zhǔn)確性4。
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儀表調(diào)零：在流量為零的情況下，對壓差電測儀進(jìn)行調(diào)零4。
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數(shù)據(jù)測量：調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)閥，改變工況點，測量記錄不同工況下的轉(zhuǎn)速、功率、流量、進(jìn)口壓力等參數(shù)4。實驗中，我們要求學(xué)生至少測量7-13個不同的工況點4。
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實驗結(jié)束工作：先關(guān)閉功率表電源，再關(guān)閉水泵電源，最后關(guān)閉電測儀電源4。
實驗數(shù)據(jù)處理與分析
實驗后，我們指導(dǎo)學(xué)生利用測量數(shù)據(jù)計算泵的性能參數(shù)：
-
揚(yáng)程計算：采用公式
H = 102 × (hd - hs)4
其中，H為揚(yáng)程（m水柱），hd為水泵出口壓強(qiáng)（MPa），hs為水泵進(jìn)口壓強(qiáng)（MPa）。 -
軸功率計算：采用公式
N = K × P4
其中，N為軸功率（W），K為功率表轉(zhuǎn)換系數(shù)，P為功率表讀數(shù)值（W）。 -
效率計算：采用公式
η = (ρ × g × Q × H) / N × 100%14
其中，η為泵效率（%），ρ為水的密度（kg/m3），g為重力加速度（m/s2），Q為流量（m3/s），H為揚(yáng)程（m），N為軸功率（W）。
我們還會指導(dǎo)學(xué)生如何將實驗轉(zhuǎn)速下的性能參數(shù)換算到額定轉(zhuǎn)速下的值，以便于比較分析4。
教學(xué)價值與意義
TW-LT630水泵綜合性能實驗系統(tǒng)在我們的教學(xué)實踐中展現(xiàn)了重要價值：
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強(qiáng)化理論基礎(chǔ)：通過親手操作和觀察，學(xué)生能夠更深入地理解《流體力學(xué)》、《泵與風(fēng)機(jī)》等課程的理論知識。
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培養(yǎng)實踐能力：學(xué)生不僅學(xué)會了儀器儀表的操作，還掌握了實驗設(shè)計、數(shù)據(jù)采集和處理、結(jié)果分析等綜合技能。
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提升解決問題能力：實驗中遇到的各種問題，如系統(tǒng)泄漏、測量誤差等，為學(xué)生提供了分析問題和解決問題的機(jī)會。
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培養(yǎng)職業(yè)素養(yǎng)：通過規(guī)范操作、團(tuán)隊協(xié)作和安全意識培養(yǎng)，學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)得到了全面提升。
結(jié)語
TW-LT630水泵綜合性能實驗系統(tǒng)是我們學(xué)院實訓(xùn)教學(xué)的重要平臺。通過多年的教學(xué)實踐，我們深刻體會到“做中學(xué)，學(xué)中做”的職業(yè)教育理念的價值。
希望同學(xué)們能夠珍惜這樣的實驗條件，認(rèn)真參與每個實驗環(huán)節(jié)，為將來成為高素質(zhì)技術(shù)技能人才打下堅實基礎(chǔ)。同時也歡迎兄弟院校的同行來我們學(xué)校交流經(jīng)驗，共同提高職業(yè)教育的實踐教學(xué)水平。
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