离心泵特性曲线的测定实验教学方法

在化工生产过程中，为了满足工艺条件的要求，常常需要将液体从低处输送到高处，或是从低压输送到高压，或是沿着管道由某处输送到比较远的地方。不管是提高液体的位置或提高液体的压力，还是要克服实际液体的流动阻力，通常都需要对液体作功，目的是为了增加液体的机械能。
在化工生产中，所需要输送的液体种类很多，它们的性能干差万别，有的液体腐蚀性强，粘度高；有的易燃易爆，有毒；有的容易挥发，含有悬浮物等等。液体的温度、压力等操作条件、流量及所需要提供的能量方面有很大的不同。为了适应不同情况下的液体输送要求，因而需要不同结构和特性的液体输送机械，输送设备的型式是多种多样，规格更是十分广泛。为液体提供能量的设备型式有许多种，zui常用的是离心泵。离心泵具有结构简单、流量大而且均匀、操行方便的优点。它在化工生产中的应用极为广泛，约占化工用泵的80％ ～90％ 。
离心泵特性曲线是化工生产中合理选择泵类型、规格的依据。离心泵特性曲线的测定是化工原理(化工基础)实验教学中的一个重要的内容。
1、课堂教学存在的问题
离心泵特性曲线的测定实验以前的教学方法主要是由教师讲课，讲实验原理和实验目的，讲实验操作过程和注意事项，然后由学生动手做实验，之后完成实验报告。学生大多只是按照实验要求来做实验，不想为什么，也不问为什么?这样的教学方式效果不够好。为了获得良好的教学效果，使学生加深对课堂理论知识的理解和掌握，提高实际的实验操作能内，教师对教学方法进行了改革。
2、课堂教学方法改革
学生实验用的装置是天津大学化工原理实验中心提供的，流程安排比较合理，装置可以移动，放置的位置比较灵活方便。
离心泵特性曲线的测定实验安排4学时160分钟，但实验操作所需要的时间并不太多，实验之前教师首先检查学生的预习报告，实验预习报告的内容包括实验目的、实验原理、实验装置、实验步骤、注意事项等。让学生自己先观察实验装置40分钟，熟悉管路流程，设备仪表，考虑操作过程，相互讨论。然后教师开始讲课，教师准备了许多问题，一个接着一个的提问。
本实验的实验目的是什么?离心泵的主要结构是什么?离心泵的工作原理是什么? 离心泵是如何输送液体的?离心泵在启动之前为什么要灌泵?否则会山现什么现象?如何进行灌泵?离心泵启动时为什么要关闭出口阀?泵入口和泵出口各安装什么仪表?流量增大时真空表的读数和压力表的读数将如何变化?为什么?离心泵的特性参数都有哪些?流量的测量仪表都有哪些?孔板流量计的主要结构是什么?它的测量原理是什么?它的优缺点各是什么?文丘里流量计的结构是什么?优缺点是什么?转子流量计的主要结构是什么?安装有什么要求?转子受到几个力的作用?流量计的操作应该注意什么?流量的调节有哪几种常用方法?离心泵的杨程是什么?离心泵的特性曲线中杨程，功率和效率随着流量的增大是如何变化的?离心泵的工作点是怎样确定的?对离心泵泵入口的压强P，有什么要求?如果Pl太小，会发生什么现象?什么是气蚀?如何避免气蚀的发生?什么是允许吸上真空高度?如何求离心泵的安装高度?实验的操作步骤是怎样?提问的时候教师会用眼神与每一个学生交流，鼓励他们大胆回答问题，肯定他们对的地方，指出他们的错误之处，让他们相互补充，学生的学习积极性被调动起来，你一句我一句的踊跃回答问题，自始至终气氛都非常活跃，在轻松愉快的环境中大家解决了一个又一个的问题，对每一个问题zui后教师都会进行陈述。
讲课时间大约需要60分钟，然后强调实验过程中的注意事项，要求学生做好操作，读数，记录的分工，就开始实验了。学生实验操作大约需要60分钟。
在学生开始进行实验操作的时候，教师自始至终站在一旁指导，一方面解决实验可能出现的问题。及时纠正学生出现的操作错误。另一方面也适时帮助学生加深对实验授课时所讲内容的理解，回答学生提出的相关问题。
学生认为这样的实验教学的方式非常好，实验效果很好，不是简单地做做实验，完成实验报告而己，从实验教学和实验操作中他们能够更好地理解和掌握课堂的理论知识，记忆也很深刻。从离心泵的工作原理中同学们知道了离心泵是如何输送液体的，离心力的大小与液体的密度成正比，明白了气缚产生的原因，懂得了液体在泵内能量型式的转化。关于流量的测量，实验装置安装的是转子流量计，学生通过认真观察实物知道了转子流量计的主要结构是一根微锥形的上大下小的带有刻度的玻璃管和一个转子。让学生回忆课堂上学习过的流量的测量仪表还有哪些，它们的测量原理是什么，并比较各自的优缺点。离心泵的特性参数很多，zui重要的有流量、杨程、功率和效率，本实验是固定输入的功率，固定叶轮的转速，通过出口阀门改变流量，读出泵入口真空表和泵出口压力表的读数，通过计算得到杨程、功率和效率，绘出特性曲线。对于扬程的理解，许多同学模糊不清，因为杨程的单位是米(液柱)，不
少同学认为扬程就是泵所能提升液体的高度，教师强调米是能量单位，能量单位基准不同有不同的表示方法，焦／千克，焦／牛，焦／立方米，杨程的单位实际上是焦／牛，杨程是每
牛顿流体经过泵之后所获得的能量。这么强调之后学生对能量单位，对杨程的理解就准确了。