在流體力學(xué)與泵類課程的教學(xué)中，TW-LT602/II數(shù)字型離心泵綜合實(shí)驗(yàn)裝置以其強(qiáng)大的功能和高度工程化的設(shè)計(jì)，成為職業(yè)院校培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的理想平臺(tái)。
作為職業(yè)院校的教師，我深知實(shí)驗(yàn)設(shè)備對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的重要性。近年來，我校引入了TW-LT602/II數(shù)字型離心泵綜合實(shí)驗(yàn)裝置，這款設(shè)備已經(jīng)成為我校流體力學(xué)、泵與風(fēng)機(jī)等課程不可或缺的教學(xué)平臺(tái)。
今天我想與大家分享這款裝置的特點(diǎn)、教學(xué)應(yīng)用以及它對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)的重要價(jià)值。
TW-LT602/II數(shù)字型離心泵綜合實(shí)驗(yàn)裝置是一款集成了多種測(cè)量與控制技術(shù)的先進(jìn)教學(xué)設(shè)備。它采用模塊化設(shè)計(jì)，主要由離心泵、電機(jī)、流量計(jì)、壓力傳感器、水箱及管路系統(tǒng)等組成，能夠完整展示離心泵的各項(xiàng)性能參數(shù)和工作特性1。
與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備相比，這款裝置具有諸多顯著優(yōu)點(diǎn)：
高精度測(cè)量：裝置配備了高精度傳感器和數(shù)字化顯示儀表，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并記錄流量、揚(yáng)程、功率等關(guān)鍵參數(shù)，測(cè)量精度達(dá)到0.5級(jí)，確保了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性6。
變頻調(diào)速技術(shù)：采用變頻調(diào)速技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)泵轉(zhuǎn)速的無級(jí)調(diào)節(jié)，便于開展不同工況下的性能測(cè)試，頻率調(diào)節(jié)范圍達(dá)到0-50Hz6。
可視化設(shè)計(jì)：裝置設(shè)計(jì)了可視化流動(dòng)顯示窗口，使學(xué)生能夠直觀觀察流體在泵內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)，特別是對(duì)于汽蝕這種抽象現(xiàn)象的觀察變得十分直觀1。
TW-LT602/II裝置的技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)合理，完全滿足教學(xué)實(shí)驗(yàn)的需求：
離心泵參數(shù)：額定功率370W，轉(zhuǎn)速2800r/min，流量范圍0-7m3/h，揚(yáng)程15m3。
測(cè)量范圍：流量測(cè)量0-10m3/h，揚(yáng)程測(cè)量0-30m，壓力測(cè)量0-0.6MPa16。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：裝置結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，外形尺寸為1650×600×1500mm（長(zhǎng)×寬×高），框架為可移動(dòng)式設(shè)計(jì)，帶腳輪及禁錮腳，特別適合實(shí)驗(yàn)室空間有限的院校使用3。
在《流體力學(xué)》課程教學(xué)中，我們主要利用TW-LT602/II裝置開展以下實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：
通過調(diào)節(jié)出口閥門開度和泵轉(zhuǎn)速，測(cè)量不同工況下的流量、揚(yáng)程、軸功率和效率，繪制離心泵的特性曲線。這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以幫助學(xué)生理解流量與揚(yáng)程、功率、效率之間的關(guān)系，是理解泵性能的基礎(chǔ)1。
利用裝置的可擴(kuò)展性，進(jìn)行兩臺(tái)泵的串聯(lián)和并聯(lián)操作，比較不同連接方式下系統(tǒng)性能的變化。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，雙泵串聯(lián)時(shí)，液體流量可達(dá)0-10.5m3/h，出口壓力0-0.4MPa；雙泵并聯(lián)時(shí)，流量可達(dá)0-14.0m3/h6。這個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)將來從事泵站設(shè)計(jì)和運(yùn)行維護(hù)的學(xué)生尤為重要。
通過調(diào)節(jié)進(jìn)口壓力，使學(xué)生直觀認(rèn)識(shí)汽蝕發(fā)生的條件及其對(duì)泵性能的影響。裝置配備的透明觀察窗讓這一抽象現(xiàn)象變得清晰可見1。實(shí)驗(yàn)中，我們通過調(diào)節(jié)進(jìn)口閥門，逐步降低進(jìn)口壓力，讓學(xué)生親眼目睹汽蝕的發(fā)生過程及其對(duì)泵性能的影響。
測(cè)定流量調(diào)節(jié)閥某一開度下管路特性曲線，幫助學(xué)生理解管路系統(tǒng)與泵的匹配關(guān)系6。
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法上，我們采用“演示-實(shí)操-分析”的三段式教學(xué)：首先由教師演示標(biāo)準(zhǔn)操作流程，強(qiáng)調(diào)安全注意事項(xiàng)；然后學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)際操作，采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；最后通過數(shù)據(jù)分析軟件處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果，撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這種教學(xué)模式既保證了教學(xué)規(guī)范性，又培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力和數(shù)據(jù)分析能力。
TW-LT602/II數(shù)字型離心泵綜合實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)體現(xiàn)在多個(gè)方面：
首先，通過親手操作真實(shí)的工業(yè)級(jí)設(shè)備，學(xué)生能夠?qū)纠碚撧D(zhuǎn)化為實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，深化對(duì)離心泵工作原理的理解。在我們最近的教學(xué)評(píng)估中，使用過該裝置的學(xué)生在相關(guān)知識(shí)點(diǎn)上的掌握程度比傳統(tǒng)教學(xué)提高了35%1。
其次，實(shí)驗(yàn)過程中要求學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作完成操作任務(wù)，這有效培養(yǎng)了他們的溝通能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。我們觀察到，經(jīng)過一學(xué)期的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)明顯增強(qiáng)，操作流程也更加規(guī)范1。
最重要的是，該裝置完全模擬工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，使學(xué)生提前熟悉了將來工作中可能遇到的設(shè)備和操作場(chǎng)景。許多畢業(yè)生反饋，在校期間通過這類實(shí)驗(yàn)獲得的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，使他們?cè)谌肼毢竽軌蚋爝m應(yīng)工作崗位的要求1。
TW-LT602/II數(shù)字型離心泵綜合實(shí)驗(yàn)裝置在我校投入使用以來，取得了顯著的教學(xué)效果。它不僅豐富了流體力學(xué)課程的教學(xué)手段，更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維。
通過該裝置開展的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使學(xué)生獲得了寶貴的實(shí)操經(jīng)驗(yàn)，為將來從事相關(guān)技術(shù)工作打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)1。
未來，我們計(jì)劃在現(xiàn)有基礎(chǔ)上進(jìn)一步開發(fā)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)K，實(shí)現(xiàn)線上線下混合式教學(xué)。同時(shí)，我們將探索將該裝置與其他流體機(jī)械實(shí)驗(yàn)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，構(gòu)建更完整的流體輸送系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，為學(xué)生提供更加綜合的實(shí)踐訓(xùn)練環(huán)境1。
作為職業(yè)院校教師，我們深知實(shí)踐教學(xué)對(duì)學(xué)生職業(yè)發(fā)展的重要性。TW-LT602/II數(shù)字型離心泵綜合實(shí)驗(yàn)裝置的應(yīng)用實(shí)踐證明，高質(zhì)量的專業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備是培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)技能人才的重要保障。我們將繼續(xù)探索更有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，為行業(yè)輸送更多優(yōu)秀的專業(yè)技術(shù)人才。
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TW-LT602/II數(shù)字型離心泵綜合實(shí)驗(yàn)裝置在教學(xué)中的應(yīng)用與探索
一、裝置概述與特點(diǎn)
二、技術(shù)參數(shù)與配置
三、教學(xué)應(yīng)用與實(shí)踐
1. 離心泵性能曲線測(cè)定實(shí)驗(yàn)
2. 離心泵串并聯(lián)實(shí)驗(yàn)
3. 汽蝕現(xiàn)象觀察實(shí)驗(yàn)
4. 管路特性測(cè)定實(shí)驗(yàn)
四、對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)的作用
五、總結(jié)與展望
