TW-RG732排風(fēng)罩性能實驗臺
TW-RG732排風(fēng)罩性能實驗臺在通風(fēng)教學(xué)中的應(yīng)用與實踐
在職業(yè)教育的道路上，一套好的實訓(xùn)設(shè)備能夠讓學(xué)生們在實踐中真正理解知識的精髓。
作為職業(yè)院校的教師，我多年從事采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)相關(guān)課程的教學(xué)工作，深刻體會到實訓(xùn)設(shè)備在培養(yǎng)學(xué)生實踐能力中的重要作用。TW-RG732排風(fēng)罩性能實驗臺是我們學(xué)校近年來引進(jìn)的關(guān)鍵實訓(xùn)設(shè)備之一，極大地提升了學(xué)生對通風(fēng)系統(tǒng)局部構(gòu)件性能的理解。
本文將結(jié)合教學(xué)實踐，介紹這款設(shè)備在教學(xué)中的應(yīng)用與價值。
01 設(shè)備基本組成與教學(xué)定位
TW-RG732排風(fēng)罩性能實驗臺是專門為職業(yè)院校采暖通風(fēng)與空調(diào)工程專業(yè)學(xué)生設(shè)計的實訓(xùn)裝置，主要應(yīng)用于《工業(yè)通風(fēng)》、《供熱通風(fēng)與空調(diào)工程技術(shù)》等課程的教學(xué)實踐環(huán)節(jié)。
該實驗臺結(jié)構(gòu)設(shè)計緊湊合理，整體采用不銹鋼可移動支架，帶雙剎車輪，方便在實驗室的不同區(qū)域進(jìn)行移動和固定。
實驗臺的核心組成部件包括：局部抽吸排風(fēng)罩、畢托管、壓差計、低噪音多翼風(fēng)機(jī)、管路、斜管微壓計、調(diào)節(jié)風(fēng)門和高度尺等。
這些配置能夠滿足職業(yè)院校學(xué)生進(jìn)行通風(fēng)系統(tǒng)局部構(gòu)件性能測定的基本需求。
在安全方面，設(shè)備輸入電源為三相AC380V±10% 50Hz，功率1.5KW，符合實驗室用電安全規(guī)范。離心風(fēng)機(jī)參數(shù)為風(fēng)量2200m3/h，風(fēng)壓1000Pa，功率1.5KW，既能保證實驗效果，又能控制能耗。
02 實驗教學(xué)目標(biāo)與能力培養(yǎng)
通過該實驗臺的實訓(xùn)操作，我們主要幫助學(xué)生達(dá)成兩個層面的教學(xué)目標(biāo)：
一是掌握通風(fēng)系統(tǒng)局部構(gòu)件的基本參數(shù)測定方法，包括學(xué)習(xí)測定通風(fēng)系統(tǒng)局部構(gòu)件的阻力、局部阻力系數(shù)、流量系數(shù)、流量等。
二是理解并評價排風(fēng)罩的性能特征，通過實際測量了解排氣罩內(nèi)的壓力分布，掌握排風(fēng)罩性能評價的方法和標(biāo)準(zhǔn)。
在能力培養(yǎng)方面，我們設(shè)計了一系列循序漸進(jìn)的教學(xué)項目：
基礎(chǔ)技能層面，學(xué)生學(xué)會使用畢托管流量計配斜管微壓計測量流速，掌握壓差計的使用方法；綜合應(yīng)用層面，學(xué)生能夠根據(jù)測得的數(shù)據(jù)計算排風(fēng)罩的各項性能指標(biāo)，并分析不同工況下的性能變化。
創(chuàng)新思維層面，鼓勵學(xué)有余力的學(xué)生設(shè)計不同形狀的排風(fēng)罩，對比分析性能差異，培養(yǎng)工程思維能力。
03 實驗操作與數(shù)據(jù)處理
在實驗課程設(shè)計中，我們通常將學(xué)生分為3-4人一組，確保每位學(xué)生都能親自參與操作。實驗前，學(xué)生需要預(yù)習(xí)實驗指導(dǎo)書，明確實驗原理和步驟。
實驗開始時，學(xué)生首先啟動低噪音多翼風(fēng)機(jī)，通過調(diào)節(jié)風(fēng)門改變風(fēng)量。然后使用畢托管和斜管微壓計測量風(fēng)管內(nèi)的動壓和靜壓。
罩口風(fēng)速的測量通常采用定點(diǎn)測定法，使用熱電式風(fēng)速計，將矩形排風(fēng)罩口分成若干個面積相等的小塊，測量每個小塊的風(fēng)速，然后計算平均值。
數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)，學(xué)生需要將測量的原始數(shù)據(jù)整理成表格，繪制排風(fēng)罩壓力分布曲線，計算排風(fēng)罩的阻力及阻力系數(shù)。
這一過程訓(xùn)練了學(xué)生的工程數(shù)據(jù)處理能力，為他們未來從事通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)試與運(yùn)行管理工作打下基礎(chǔ)。
04 排風(fēng)罩性能評價與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
在教學(xué)過程中，我們特別注重將實際操作與國家標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合，讓學(xué)生了解行業(yè)規(guī)范。
我向?qū)W生介紹GB/T 16758-2008《排風(fēng)罩的分類及技術(shù)條件》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，使學(xué)生明確排風(fēng)罩性能評價的專業(yè)依據(jù)。
排風(fēng)罩的性能評價主要包括以下幾個方面：
排風(fēng)量是評價排風(fēng)罩性能的基本參數(shù)，可以通過測定罩口平均風(fēng)速的方法求得。
控制風(fēng)速是評價排風(fēng)罩控制有害物能力的重要指標(biāo)，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，不同類型的排風(fēng)罩有其相應(yīng)的控制風(fēng)速要求。
阻力及阻力系數(shù)直接影響通風(fēng)系統(tǒng)的能耗，學(xué)生需要掌握其計算方法，并理解其對系統(tǒng)整體性能的影響。
我們還結(jié)合T/CIQA 3-2020《實驗室風(fēng)幕式排風(fēng)柜系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》，介紹特殊類型排風(fēng)罩的技術(shù)要求，拓展學(xué)生的專業(yè)知識面。
05 教學(xué)應(yīng)用效果與改進(jìn)方向
經(jīng)過兩學(xué)年的教學(xué)應(yīng)用，TW-RG732排風(fēng)罩性能實驗臺在我校通風(fēng)課程教學(xué)中取得了顯著成效。學(xué)生們普遍反映，通過該實驗臺的實踐操作，他們對通風(fēng)系統(tǒng)局部構(gòu)件的性能特征有了更直觀的理解。
具體來說，教學(xué)效果主要體現(xiàn)在三個方面：
學(xué)生學(xué)習(xí)興趣明顯提高，實踐課程出勤率與往屆相比提升了15%；
理論知識掌握更加牢固，相關(guān)章節(jié)的期末考核成績平均分提高了近10分；
實踐能力顯著增強(qiáng)，學(xué)生能夠更快地適應(yīng)后續(xù)的綜合性實訓(xùn)項目和畢業(yè)實習(xí)環(huán)節(jié)。
當(dāng)然，在教學(xué)應(yīng)用過程中，我們也發(fā)現(xiàn)了一些可以改進(jìn)的地方：
一是實驗臺的數(shù)字化程度有待提高，可考慮增加數(shù)據(jù)自動采集與處理系統(tǒng)；
二是可引入CFD仿真軟件，讓學(xué)生對比實驗數(shù)據(jù)與模擬結(jié)果，深化對氣流組織的理解；
三是可增加不同類型的排風(fēng)罩組件，擴(kuò)展實驗內(nèi)容。
未來，我們計劃開發(fā)更多綜合性、設(shè)計性的實驗項目，充分發(fā)揮該實驗臺的教學(xué)潛力，同時考慮與企業(yè)合作，開展更貼近工程實際的實訓(xùn)項目。
職業(yè)教育的關(guān)鍵在于理論與實踐的結(jié)合。TW-RG732排風(fēng)罩性能實驗臺正是實現(xiàn)這一目標(biāo)的橋梁，它讓課本中抽象的公式變成了可觀測、可測量的現(xiàn)象，讓復(fù)雜的通風(fēng)原理變得直觀易懂。
作為教師，我們將繼續(xù)探索更有效的教學(xué)方法，讓每一位學(xué)生都能從這樣的實訓(xùn)設(shè)備中獲益，為他們的職業(yè)發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。
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