一种针对流体试验的教学装置

李广华

摘 要：该文对传统的水泵综合性能实验，从教学过程、教学模式等多面的改进的教学改革。

关键词：实验教学改革 传统实验 教学模式

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）09（c）-0118-02

本装置涉及的流体试验台是购买的浙江中控集团的LB101D流体综合试验台，设备可以进行光滑管、粗糙管、闸阀局部阻力测定实验；测出湍流区阻力系数与雷诺数关系曲线图；能进行离心泵特性曲线测定实验，绘制扬程、功率和效率与流量的关系曲线。

实验法可以使得学生获得比较完全的知识，能够培养学生的独立探索能力、实验操作能力和科学研究兴趣。现代科学技术和实验手段的飞跃发展，使实验法发挥越来越大的作用。

1 传统实验教学

传统的教学方法是教师讲授实验装置的设备流程，实验方法，注意事项，进行演示，学生分组做实验记录数据并写出实验报告。

1.1 教师介绍水泵综合性能实验设备

如图1所示。

1.2 教师介绍实验步骤

（1）清洗水箱，并加装实验用水。给离心泵灌水，排出泵内气体。（2）检查各阀门开度和仪表自检情况，试开状态下检查电机和离心泵是否正常运转。开启离心泵之前先将出口阀关闭，当泵达到额定转速后方可逐步打开出口阀。（3）实验时，通过组态软件或者仪表逐渐增加电动调节阀的开度以增大流量，待各仪表读数显示稳定后，读取相应数据。离心泵特性实验主要获取实验数据为：流量Q、泵进口压力p1、泵出口压力p2、电机功率N电、泵转速n，及流体温度t和两测压点间高度差H0（H0=0.1 m）。（4）测取10组左右数据后，可以停泵，同时记录下设备的相关数据（如离心泵型号，额定流量、额定转速、扬程和功率等），停泵前先将出口阀关闭。

1.3 教师介绍注意事项

（1）每次实验前，均需对泵进行灌泵操作，以防止离心泵气缚。同时注意定期对泵进行保养，防止叶轮被固体颗粒损坏。（2）泵运转过程中，勿触碰泵主轴部分，因其高速转动，可能会缠绕并伤害身体接触部位。（3）不要在出口阀关闭状态下长时间使泵运转，一般不超过三分钟，否则泵中液体循环温度升高，易生气泡，使泵抽空。

1.4 学生进行实验，记录数据

这种传统教学模式，学生只在实验过程中参与教学，能够达到的教学效果单一。[2]因此，笔者为适应职业教育改革“教学做”一体化改革要求，对整个教学过程进行了改进。

2 改进后的教学过程

2.1 学生自主构建水泵性能试验台

首先教师介绍课程目的是测定水泵性能，采用的实验装置是一个综合试验台，让学生自己探索试验设备，绘制设备装制图。此时，学生见到的试验台设备系统流程图如下，见图2。

学生需要从综合实验装置系统中选择能够实现水泵性能测试的主体设备水泵，能够测量水泵进、出口压力的表计，能够测定水泵工作流量的流量表，能够调节水泵流量变化的调节阀。最后学生的产品是绘制出如图1所示的实验系统。自己熟悉设备系统流程是一个探索的过程，学生的学习兴趣远远大于听教师讲解，学生在学习摸索后绘制出了实验系统图，成功的喜悦将帮助他们进一步学习。[3]

2.2 水泵运行

水泵性能曲线绘制的实验过程实际上包含了水泵启动、运行调节等水泵运行知识。教师指导学生自己归纳实验步骤。（1）水泵启动前准备：注意水泵启动前充水排气过程；（2）离心泵启动要求：出口阀门关闭启动；（3）流量调节：开关阀门时动作轻柔，测试参数时需等流量稳定。

传统实验过程由教师做好所有的前期准备工作，如水泵灌泵在实验前完成，教师只是讲解需要进行灌泵，如何灌，灌到什么程度，学生没有印象。改进后，由教师引导学生思考启动前需要灌泵，在试验台上寻找灌泵用漏斗，然后学生自行操作。不同的组灌泵程度不同，教师可引导学生思考灌到什么程度为最佳。改进后，学生需要根据所学知识进行思考，并积累第一手直观经验。

2.3 水泵性能测试原理

水泵性能曲线测试包含流量-扬程，流量-功率，流量效率曲线，扬程、功率、效率都不能直接测量得到，必须通过对原始测量数据进行计算，因此需要学生了解计算原理。传统实验过程，教师在给定的实验指导书中给出针对试验台所需的计算过程，学生只要记录数据，带入公式计算就可以了。对于为什么选用该计算公式，往往不思考，不动脑。实验结束后，由由教师进行小结，学生自评或互评并实验过程与实验结果，最后由学生写出实验报告并提交，整个实验教学活动结束。

3 结语

不管是传统实验方法还是改进后的实验方法，都要求教师事前做好充分准备，对整个实验过程要成熟在心，必要时先做先行实验，对仪器设备、实验材料要仔细检查，以保证实验的效果和安全。同时要求在学生实验开始前，对实验的目的和要求、依据的原理、仪器设备安装使用的方法、实验的操作过程等熟悉。在实验进行过程中，教师巡视指导，及时发现和纠正出现的问题，进行科学态度和方法的教育。

参考文献

[1] 肖丽.实验教学改革初探[J].内江师范学院学报，2008（S2）.

[2] 王显德，王严东.浅议物理实验教学改羊[J].大学物理实验，2002（4）：80-81.

[3] 袁冬援，徐富新，吴建好.物理实验开放式教学的运作与思考[J].物理通报，2001（2）：30-32.endprint

摘 要：该文对传统的水泵综合性能实验，从教学过程、教学模式等多面的改进的教学改革。

关键词：实验教学改革 传统实验 教学模式

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）09（c）-0118-02

本装置涉及的流体试验台是购买的浙江中控集团的LB101D流体综合试验台，设备可以进行光滑管、粗糙管、闸阀局部阻力测定实验；测出湍流区阻力系数与雷诺数关系曲线图；能进行离心泵特性曲线测定实验，绘制扬程、功率和效率与流量的关系曲线。

实验法可以使得学生获得比较完全的知识，能够培养学生的独立探索能力、实验操作能力和科学研究兴趣。现代科学技术和实验手段的飞跃发展，使实验法发挥越来越大的作用。

1 传统实验教学

传统的教学方法是教师讲授实验装置的设备流程，实验方法，注意事项，进行演示，学生分组做实验记录数据并写出实验报告。

1.1 教师介绍水泵综合性能实验设备

如图1所示。

1.2 教师介绍实验步骤

（1）清洗水箱，并加装实验用水。给离心泵灌水，排出泵内气体。（2）检查各阀门开度和仪表自检情况，试开状态下检查电机和离心泵是否正常运转。开启离心泵之前先将出口阀关闭，当泵达到额定转速后方可逐步打开出口阀。（3）实验时，通过组态软件或者仪表逐渐增加电动调节阀的开度以增大流量，待各仪表读数显示稳定后，读取相应数据。离心泵特性实验主要获取实验数据为：流量Q、泵进口压力p1、泵出口压力p2、电机功率N电、泵转速n，及流体温度t和两测压点间高度差H0（H0=0.1 m）。（4）测取10组左右数据后，可以停泵，同时记录下设备的相关数据（如离心泵型号，额定流量、额定转速、扬程和功率等），停泵前先将出口阀关闭。

1.3 教师介绍注意事项

（1）每次实验前，均需对泵进行灌泵操作，以防止离心泵气缚。同时注意定期对泵进行保养，防止叶轮被固体颗粒损坏。（2）泵运转过程中，勿触碰泵主轴部分，因其高速转动，可能会缠绕并伤害身体接触部位。（3）不要在出口阀关闭状态下长时间使泵运转，一般不超过三分钟，否则泵中液体循环温度升高，易生气泡，使泵抽空。

1.4 学生进行实验，记录数据

这种传统教学模式，学生只在实验过程中参与教学，能够达到的教学效果单一。[2]因此，笔者为适应职业教育改革“教学做”一体化改革要求，对整个教学过程进行了改进。

2 改进后的教学过程

2.1 学生自主构建水泵性能试验台

首先教师介绍课程目的是测定水泵性能，采用的实验装置是一个综合试验台，让学生自己探索试验设备，绘制设备装制图。此时，学生见到的试验台设备系统流程图如下，见图2。

学生需要从综合实验装置系统中选择能够实现水泵性能测试的主体设备水泵，能够测量水泵进、出口压力的表计，能够测定水泵工作流量的流量表，能够调节水泵流量变化的调节阀。最后学生的产品是绘制出如图1所示的实验系统。自己熟悉设备系统流程是一个探索的过程，学生的学习兴趣远远大于听教师讲解，学生在学习摸索后绘制出了实验系统图，成功的喜悦将帮助他们进一步学习。[3]

2.2 水泵运行

水泵性能曲线绘制的实验过程实际上包含了水泵启动、运行调节等水泵运行知识。教师指导学生自己归纳实验步骤。（1）水泵启动前准备：注意水泵启动前充水排气过程；（2）离心泵启动要求：出口阀门关闭启动；（3）流量调节：开关阀门时动作轻柔，测试参数时需等流量稳定。

传统实验过程由教师做好所有的前期准备工作，如水泵灌泵在实验前完成，教师只是讲解需要进行灌泵，如何灌，灌到什么程度，学生没有印象。改进后，由教师引导学生思考启动前需要灌泵，在试验台上寻找灌泵用漏斗，然后学生自行操作。不同的组灌泵程度不同，教师可引导学生思考灌到什么程度为最佳。改进后，学生需要根据所学知识进行思考，并积累第一手直观经验。

2.3 水泵性能测试原理

水泵性能曲线测试包含流量-扬程，流量-功率，流量效率曲线，扬程、功率、效率都不能直接测量得到，必须通过对原始测量数据进行计算，因此需要学生了解计算原理。传统实验过程，教师在给定的实验指导书中给出针对试验台所需的计算过程，学生只要记录数据，带入公式计算就可以了。对于为什么选用该计算公式，往往不思考，不动脑。实验结束后，由由教师进行小结，学生自评或互评并实验过程与实验结果，最后由学生写出实验报告并提交，整个实验教学活动结束。

3 结语

不管是传统实验方法还是改进后的实验方法，都要求教师事前做好充分准备，对整个实验过程要成熟在心，必要时先做先行实验，对仪器设备、实验材料要仔细检查，以保证实验的效果和安全。同时要求在学生实验开始前，对实验的目的和要求、依据的原理、仪器设备安装使用的方法、实验的操作过程等熟悉。在实验进行过程中，教师巡视指导，及时发现和纠正出现的问题，进行科学态度和方法的教育。

参考文献

[1] 肖丽.实验教学改革初探[J].内江师范学院学报，2008（S2）.

[2] 王显德，王严东.浅议物理实验教学改羊[J].大学物理实验，2002（4）：80-81.

[3] 袁冬援，徐富新，吴建好.物理实验开放式教学的运作与思考[J].物理通报，2001（2）：30-32.endprint

摘 要：该文对传统的水泵综合性能实验，从教学过程、教学模式等多面的改进的教学改革。

关键词：实验教学改革 传统实验 教学模式

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）09（c）-0118-02

本装置涉及的流体试验台是购买的浙江中控集团的LB101D流体综合试验台，设备可以进行光滑管、粗糙管、闸阀局部阻力测定实验；测出湍流区阻力系数与雷诺数关系曲线图；能进行离心泵特性曲线测定实验，绘制扬程、功率和效率与流量的关系曲线。

实验法可以使得学生获得比较完全的知识，能够培养学生的独立探索能力、实验操作能力和科学研究兴趣。现代科学技术和实验手段的飞跃发展，使实验法发挥越来越大的作用。

1 传统实验教学

传统的教学方法是教师讲授实验装置的设备流程，实验方法，注意事项，进行演示，学生分组做实验记录数据并写出实验报告。

1.1 教师介绍水泵综合性能实验设备

如图1所示。

1.2 教师介绍实验步骤

（1）清洗水箱，并加装实验用水。给离心泵灌水，排出泵内气体。（2）检查各阀门开度和仪表自检情况，试开状态下检查电机和离心泵是否正常运转。开启离心泵之前先将出口阀关闭，当泵达到额定转速后方可逐步打开出口阀。（3）实验时，通过组态软件或者仪表逐渐增加电动调节阀的开度以增大流量，待各仪表读数显示稳定后，读取相应数据。离心泵特性实验主要获取实验数据为：流量Q、泵进口压力p1、泵出口压力p2、电机功率N电、泵转速n，及流体温度t和两测压点间高度差H0（H0=0.1 m）。（4）测取10组左右数据后，可以停泵，同时记录下设备的相关数据（如离心泵型号，额定流量、额定转速、扬程和功率等），停泵前先将出口阀关闭。

1.3 教师介绍注意事项

（1）每次实验前，均需对泵进行灌泵操作，以防止离心泵气缚。同时注意定期对泵进行保养，防止叶轮被固体颗粒损坏。（2）泵运转过程中，勿触碰泵主轴部分，因其高速转动，可能会缠绕并伤害身体接触部位。（3）不要在出口阀关闭状态下长时间使泵运转，一般不超过三分钟，否则泵中液体循环温度升高，易生气泡，使泵抽空。

1.4 学生进行实验，记录数据

这种传统教学模式，学生只在实验过程中参与教学，能够达到的教学效果单一。[2]因此，笔者为适应职业教育改革“教学做”一体化改革要求，对整个教学过程进行了改进。

2 改进后的教学过程

2.1 学生自主构建水泵性能试验台

首先教师介绍课程目的是测定水泵性能，采用的实验装置是一个综合试验台，让学生自己探索试验设备，绘制设备装制图。此时，学生见到的试验台设备系统流程图如下，见图2。

学生需要从综合实验装置系统中选择能够实现水泵性能测试的主体设备水泵，能够测量水泵进、出口压力的表计，能够测定水泵工作流量的流量表，能够调节水泵流量变化的调节阀。最后学生的产品是绘制出如图1所示的实验系统。自己熟悉设备系统流程是一个探索的过程，学生的学习兴趣远远大于听教师讲解，学生在学习摸索后绘制出了实验系统图，成功的喜悦将帮助他们进一步学习。[3]

2.2 水泵运行

水泵性能曲线绘制的实验过程实际上包含了水泵启动、运行调节等水泵运行知识。教师指导学生自己归纳实验步骤。（1）水泵启动前准备：注意水泵启动前充水排气过程；（2）离心泵启动要求：出口阀门关闭启动；（3）流量调节：开关阀门时动作轻柔，测试参数时需等流量稳定。

传统实验过程由教师做好所有的前期准备工作，如水泵灌泵在实验前完成，教师只是讲解需要进行灌泵，如何灌，灌到什么程度，学生没有印象。改进后，由教师引导学生思考启动前需要灌泵，在试验台上寻找灌泵用漏斗，然后学生自行操作。不同的组灌泵程度不同，教师可引导学生思考灌到什么程度为最佳。改进后，学生需要根据所学知识进行思考，并积累第一手直观经验。

2.3 水泵性能测试原理

水泵性能曲线测试包含流量-扬程，流量-功率，流量效率曲线，扬程、功率、效率都不能直接测量得到，必须通过对原始测量数据进行计算，因此需要学生了解计算原理。传统实验过程，教师在给定的实验指导书中给出针对试验台所需的计算过程，学生只要记录数据，带入公式计算就可以了。对于为什么选用该计算公式，往往不思考，不动脑。实验结束后，由由教师进行小结，学生自评或互评并实验过程与实验结果，最后由学生写出实验报告并提交，整个实验教学活动结束。

3 结语

不管是传统实验方法还是改进后的实验方法，都要求教师事前做好充分准备，对整个实验过程要成熟在心，必要时先做先行实验，对仪器设备、实验材料要仔细检查，以保证实验的效果和安全。同时要求在学生实验开始前，对实验的目的和要求、依据的原理、仪器设备安装使用的方法、实验的操作过程等熟悉。在实验进行过程中，教师巡视指导，及时发现和纠正出现的问题，进行科学态度和方法的教育。

参考文献

[1] 肖丽.实验教学改革初探[J].内江师范学院学报，2008（S2）.

[2] 王显德，王严东.浅议物理实验教学改羊[J].大学物理实验，2002（4）：80-81.

[3] 袁冬援，徐富新，吴建好.物理实验开放式教学的运作与思考[J].物理通报，2001（2）：30-32.endprint