前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇归纳总结范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
1.巧用公式省事多
1.1 在学习勾股数时,不少学生记不住勾股数,但只要我们掌握规律了,一切都好办了。观察3、4、5;5、12、13;7、24、25——发现这些勾股数的勾都是奇数,且从3起就没有间断过,发现:
勾 股弦
34=1/2(32-1)5=1/2(32+1)
512=1/2(52-1)13=1/2(52+1)
724=1/2(72-1)25=1/2(72+1)
940=1/2(92-1)41=1/2[(2n+1)2+1]
——
我们发现规律:当勾=2n+1(奇数)时,股=1/2[(2n+1)2-1] =2n2+2n 弦=[(2n+1)2+1]=2n2+2n+1因此只要我们用到以奇数为勾的勾股数,套公式2n+1、+2n、+2n+1就可求得,不必死记硬背。
1.2 在学习勾股数时,我们还观察到6、8、10;8、15、17;12、16、20——发现这些勾股数的勾都是偶数,且从6开始就从未间断过。我们发现:
勾 股 弦
6=2×38=32-110=32+1
8=2×415=42-117=42+1
10=2×524=52-126=52+1
12=2×635=62-137=62+1
14=2×748=n2-150=72+1
——我们也发现了规律:当勾=2n(n>>3)为偶数时,股=n2-1 弦=n2+1因此只要我们需要以偶数为勾的勾股数时,就从公式2n、n2-1、n2+1(n>>3)中找。
2.活用规律更省事
2.1 在我们学习勾股定理时,我们发现RtABC三边向外做三个正方形,如图:我们发现:S1+S2=S3
理由ABC为Rta2+b2=c2S正BFEC=S=a2S正ACGH=S2=b2S正ABNM=S3=C2S1+S2=S3
小面积+中面积=大面积
2.2 在我们学习勾股定理时,我们发现在RtABC三边向外做三个半圆,如图:我们也发现:S1+S2=S3
理由ABC为Rta2+b2=c2
又S半圆1=S1=π2(b2)2=18πb2S半圆2==S2=π2(a2)2=18πa2 S半圆3=S3=π2(c2)2=18πc2S1+S2=S3
小面积+中面积=大面积2.3 在我们学习勾股定理时,我们发现从 Rt ABC三边向外做三个正三角形,如图:我们发现:S1+S2=S3
理由ABC为Rta2+b2=c2
又SACE=S1=12b2SIN600=34b2
SBCF=12a2SIN60034a2
SABD=S3=12c2SIN600=34c2S1+S2=34a2+34b2=34(a2+b2)=34c2=S3
S1+S2=S3
小面积+中面积=大面积
2.4 在我们学习勾股定理时,我们发现RtABC三边向外做三个等腰直角三角形,如图:我们也发现:S1+S2=S3
理由ABC为Rta2+b2=c2
又SBCF=S1=12a2
SADC=S2=12b2
SABE=S3=12c2
S1+S2=12a2+12b2=12(a2+b2)=12c2=S3
S1+S2=S3
小面积+中面积=大面积
2.5 我们在勾股定理中总结的:“小面积+中面积=大面积”可以巧妙地应用在较复杂几何题形中。如图,
RtABC、RtBDE、正方形ACHG、正方形DIME都在同一直线上,四边形ABEF也是正方形,我们也和利用规律:S1+S2=S3 (小面积 + 中面积 = 大面积 )
理由∠ABC+∠BAC=900
又∠ABC+∠EBD=900∠BAC=∠EBD又∠ACB=∠EDB= 900且AB=BEACB≌BDE(AAS)
AC=BD=b BC=DE=a又在RtABC 有a2+b2=c2且S正ABEF=S1=b2
S正DEMI=S2=a2S正ABEF=S3=c2
S1+S2=S3
小面积 + 中面积 = 大面积
2.6 我们将上面总结的规律:S1+S2=S3 (小面积 + 中面积 = 大面积)可应用于更复杂几何题中。如图:
已知面积为S1、S2、S3、S4的四边形都为正方形且在同一直线L上,面积为S5、S6、S7的正方形得一个顶点也在直线L上,三角形都为直角三角形且有一条直角边在直线L上.
有规律:S1+S2+S3+S4=S5+S6
理由:由5总结的规律:S1+S2=S5 S3+S4=S6
小面积 + 中面积 = 大面积
1 性状显隐性判断的实验设计
1.1 自交法(首选方案):让某显性性状的个体进行自交,若后代能发生性状分离,则亲本性状为显性,新分离出的性状为隐性。
1.2 杂交法:具相对性状的亲本杂交,子代所表现出的那个亲本性状为显性,未表现出的那个亲本性状为隐性(此法最好在自交法基础上,先确认双方为纯合子前提下进行)。
2 纯合子、杂合子鉴定的实验设计
2.1 自交的方式:让某显性性状的个体进行自交,若后代能发生性状分离则亲本一定为杂合子,若后代无性状分离,则可能为纯合子。此法适合于植物,不适合于动物,而且是最简便的方法。
2.2 测交的方式:让待测个体与隐性类型测交,若后代出现隐性类型,则一定为杂合体,若后代只有显性性状个体,则可能为纯合体。待测对象若为雄性动物,注意与多个隐性雌性个体,以使后代产生更多的个体,使结果更有说服力。
2.3 花粉鉴别法(只适用于植物,如非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同的颜色。)让待测个体长大开花后,取出花粉粒放在载玻片上,加一滴碘酒,观察结果并进行分析:若全为红褐色,则待测个体为纯合子;若一半为蓝色,一半为红褐色,则待测个体为杂合子。
2.4 花药离体培养法:用花药离体培养形成单倍体幼苗并用秋水仙素处理后获得的植株,根据植株性状进行确定。若后代只有一种类型,亲本即为纯合子;若后代有两种类型,亲本即为杂合子。
3 基因位置判定类
3.1 如果原题告诉相对性状的显隐性,且亲本皆为纯种,只要选择隐性雌性个体和显性雄性个体这1种杂交亲本组合就可判断基因位于常染色体还是性染色体。①若后代全部出现显性性状,并且与性别无关(在雌雄个体中的概率相等),则这对基因位于常染色体上。②若后代出现的显性性状只在雌性中表现,隐性性状只在雄性中表现,则这对基因位于X染色体上。
3.2 如果原题告诉相对性状的显隐性,且亲本皆为野生(野生种群,既有纯合子又有杂合子),同样选择隐性雌性个体和显性雄性个体这1种杂交亲本组合就可判断基因位于常染色体还是在性染色体。①若后代出现的显性多于隐性,并且体色的遗传与性别无关,则这对基因位于常染色体上。②若后代出现的显性性状只在雌性表现,隐性性状只在雄性中表现,则这对基因位于X染色体上。
3.3 如果原题未告诉相对性状的显隐性,但已知亲本皆为纯种,也用正交和反交的方法,只是实验结果的表述与原题不同。①若正交和反交的后代表现型相同,F1表现的性状为显性,且基因位于常染色体上。②若正交组合F1的性状表现甲性状,而反交组合F1的性状雌性全部表现甲性状,雄性全部表现乙性状,则甲性状为显性,且基因位于X染色体上。
3.4 如果原题未告诉相对性状的显隐性,而亲本皆为野生(野生种群,既有纯合子又有杂合子),则用正交和反交的方法。①若正交和反交的后代表现型与性别无关,则基因位于常染色体上,表现型多的为显性性状。②若正交组合F1表现的甲性状多于乙性状,而反交组合F1的性状雌性全部表现甲性状,雄性全部表现乙性状,则甲性状为显性,且基因位于X染色体上。
3.5 一对性染色体X、Y上非同源区段(Ⅰ、Ⅲ)。非同源区段X染色体上的(Ⅲ)比Y染色体长的多,此段上基因控制的遗传病为伴X染色体的遗传。Y染色体的非同源区段很短小(Ⅰ),此段上的基因表现典型的伴Y遗传,即只在雄性中遗传。而同源部分的等位基因不具有典型伴性遗传的特点,但也不同于常染色体遗传。X、Y性染色体的同源含意及遗传特点是:①X染色体与Y染色体是一对同源染色体,存在着同源区段(Ⅱ),同源区段控制相同性状的基因是成对的,同源区段的遗传符合孟德尔遗传定律。由于性染色体也是一对同源染色体,所以同源区基因遗传自然符合孟德尔遗传定律只不过其特殊在基因是在性染色体上。对于分离定律,在写表现型和统计后代比例时一定要将性状表现与性别联系一起描述。关于基因自由组合定律,在分析既有性染色体又有常染色体控制的两对或两对以上的相对性状遗传时,位于性染色体上的基因控制的性状按伴性遗传处理,位于常染色体上的基因控制的性状按基因的分离定律处理,整体上则按自由组合定律处理。②同源区段的遗传与性别有关。由于基因存在于性染色体上,所以其遗传和性别有关。有的方式性状分离和性别有关;有的方式仅仅从性状角度来看,与性别无关,但是从基因、基因型的角度来考虑的话,与性别有关。③控制某个相对性状的基因,如A(a)位于同源区段这对性状在后代男女个体中表型比例不一定相同。如:XaXa×XAYaXAXa、XaYa,后代中女性均为显性性状,男性均为隐性。
4 验证遗传规律的实验设计
控制两对或多对相对性状的基因位于一对同源染色体上,它们的性状遗传便符合分离定律,位于两对或多对同源染色体上,它们的性状遗传便符合自由组合定律。因此此类试题便转化成分离定律或自由组合定律的验证题型。具体方法如下:
4.1 自交法:F1自交,如果后代性状分离比符合3∶1,则控制两对或多对相对性状的基因位于一对同源染色体上;如果后代性状分离比符合9∶3∶3∶1(或3∶1)n(n≥2),则控制两对或多对相对性状的基因位于两对或多对同源染色体上。
关键词:创新能力;反应箭头;电子箭头;化学;教学
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)42-0169-02
培养大学生的创新能力是高等教育的一项重要内容,其关键在于培养学生科学的学习习惯和思考习惯,让学生掌握科学的学习方法,以尽可能快的方式从知识的海洋获取营养。扎实的基础知识是培养创新才能的根基。在我们的同学中,大都具备“基础扎实”这一条件。然而,这些基础知识在学生脑海中多数是零散、杂乱的堆积,并没有得到升华。因此,对于庞杂知识的有效梳理是非常必要的。在教学和学生学习过程中,我总结出归纳总结法对教学效果、学习效果都将有很大的提高。本文将结合笔者自身学习和教学经历,以化学箭头为例,说明教学和学习过程中善用归纳总结法的必要。
箭头是化学语言描述中不可缺少的部分,常用在化学方程式、化学反应中以表达某种含义。俗话说:一张图片胜过千言万语。然而,箭头种类如此之多,容易让学生眼花缭乱,造成误用。
化学课程中的箭头主要包括反应箭头和电子箭头[1,2]。前者常用来描述一个反应的状态或过程,后者常用来表示化学反应过程中电子的运动情况。下面分别归纳总结:
一、反应箭头
反应箭头主要包括14种,如图1示。
化学反应箭头(a),即普通箭头,是我们最熟悉、使用最广泛的箭头类型。它由反应物指向产物或副产物。反应条件、试剂及催化剂常在箭头的上或下列出。
平衡箭头(b)、(c)、(d)和(e),用来描述一个可逆反应。起先用两个相反方向的全箭头(b)来表示,后来发展成用两个相反方向的半边箭头,并被广泛采用。其中(b)用于表示产物与原料之间存在动态转化,但彼此浓度相当;(d)用于表示平衡有利于反应物的箭头,其特点是指向产物的箭头短些,说明平衡中原料占优势;(e)用于表示平衡有利于产物的箭头,特点是指向产物的箭头长些,说明反应有利于产物的生成。
重排箭头(f)用来描述一个重排反应,其显著特征是箭头的头与尾之间有一个小结。但是在实际使用时,如果不需突出是重排反应,用普通化学反应箭头(a)代替。
逆合成箭头(g)是一类特殊用途的箭头,由两根平行直线和一个尖头组成,是合成有机化学中应用非常广泛的工具之一,表示“由……反应而来”。有关逆合成分析的理论和实例见文献[3,4]。
顺时针/逆时针箭头(h)/(i)用来表示化合物的R/S立体构象,明确光学活性分子的绝对构型。其中顺时针表示R,逆时针表示S。箭头的起点开始于最优先的基团,按基团优先顺序,依次降序旋转,再绕回最优先基团。
向下箭头(j)表示反应中有沉淀物生成。箭头只出现在产物一端,紧贴沉淀物右侧。
向上箭头(k)表示反应中有气体放出。箭头同样只出现在产物一头,紧贴气体右侧。
回流箭头(l)用上下的两个全箭头表示,意味着回流包含蒸气上升再被冷凝的过程。一般置于反应箭头上或下,紧贴反应溶剂右侧。
波浪箭头(m)由波浪线和箭头组成,表示能量的转移或释放,例如γ-射线释放过程。
向下波浪箭头(n)常用在光化学中表示非放射性衰变,说明分子从高能态向低能态变迁过程中能量的消失。S2高能态,S1低能态。
二、电子箭头
电子箭头主要包括5种,如图2所示。
弯箭头(o)是最重要且应用最广泛的电子箭头之一。常用来书写反应机理,表明电子运动情况。弯箭头起始于电子对,终止于该电子对的接受处。采用弯箭头书写反应机理的过程称为“推电子(electron pushing)”,该方法称为推电子法。
鱼钩箭头(p)即半边弯箭头,表示化学键的均裂或单个电子的运动情况。被广泛用于自由基化学中代表均裂过程和自由基反应,通常成对出现。
共振箭头(q)是指一个笔直的双头箭头,分别指向同一分子的两个具有电子空间分布不同但原子空间排布一样的等价结构。要指出的是,平衡箭头是一对相向的半边箭头,分别指向两个不同但可以区分的化合物;而共振箭头是拥有两个尖头的箭,分别指向同一分子的两个不可以分辨的结构(电子空间排布有别)。
诱导效应箭头(r)特用于表示诱导效应或分子中键的极化。其特征是箭头的方向尖头插于键中,并指向电负性高的元素。
二极矩箭头(s)通常表示分子中二极矩的方向,其特征是在箭头的尾部有“+”符号,箭头指向净二极矩的方向。通常二极矩矢量指向分子中电负性高的原子,“+”位于缺电子或电负性低的原子。
实践经验表明,在教学过程善用归纳总结并辅以实例说明,容易达到区分比较且被学生接受掌握的效果;学生在学习过程中善用归纳总结法,有利于将一些看似不相关的知识,通过某种“线索”关联在一起,有助理解记忆。而且,在归纳总结、比较的过程中,容易发掘科学问题,孕育出优秀发明,产生科技创新。
参考文献:
[1]S Abirami Lakshminarayanan.Arrows in Chemistry[J].Resonance,2010,(1):51-63.
[2]Santiago Alvarez.Chemistry:A Panoply of arrows[J].Angew Chem Int Ed,2012,51(3):590-600.
[3]斯图尔特·沃伦著,丁新腾,林子森译.有机合成设计(第一版)[M].上海:上海科学技术文献出版社,1981.
[4]李江胜,李浔,黄朋勉,熊杰.逆合成分析在精细有机合成工艺学教学中的应用[J].广州化工,2010,38(7):254-255,265.
自从牛顿奠定了理论物理学的基础以来,物理学的公理基础的最伟大变革,是由法拉第、麦克斯韦在电磁现象方面的工作所引起的。下面好范文小编为你带来一些关于高一物理知识点总结最新归纳,希望对大家有所帮助。
高一物理知识点总结最新1力的分解是力的合成的逆运算,同样遵循平行四边形定则(三角形法则,很少用):把一个已知力作为平行四边形的对角线,那么与已知力共点的平行四边形的两条邻边就表示已知力的两个分力。然而,如果没有其他限制,对于同一条对角线,可以作出无数个不同的平行四边形。
为此,在分解某个力时,常可采用以下两种方式:
①按照力产生的实际效果进行分解——先根据力的实际作用效果确定分力的方向,再根据平行四边形定则求出分力的大小。
②根据“正交分解法”进行分解——先合理选定直角坐标系,再将已知力投影到坐标轴上求出它的两个分量。
关于第②种分解方法,我们将在这里重点讲一下按实际效果分解力的几类典型问题:放在水平面上的物体所受斜向上拉力的分解将物体放在弹簧台秤上,注意弹簧台秤的示数,然后作用一个水平拉力,再使拉力的方向从水平方向缓慢地向上偏转,台秤示数逐渐变小,说明拉力除有水平向前拉物体的效果外,还有竖直向上提物体的效果。
所以,可将斜向上的拉力沿水平向前和竖直向上两个方向分解。斜面上物体重力的分解所示,在斜面上铺上一层海绵,放上一个圆柱形重物,可以观察到重物下滚的同时,还能使海绵形变有压力作用,从而说明为什么将重力分解成F1和F2这样两个分力。
1.同一直线上力的合成同向:F=F1+F2,反向:F=F1-F2(F1>F2)
2.互成角度力的合成:
F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理)F1F2时:F=(F12+F22)1/2
3.合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|
4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx)
注:
(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;
(2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;
(3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;
(4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大,合力越小;
(5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算。
高一物理知识点总结最新21、定义:平抛运动是指物体只在重力作用下,从水平初速度开始的运动。
2、条件:a、只受重力;
b、初速度与重力垂直。
3、运动性质:尽管其速度大小和方向时刻在改变,但其运动的加速度却恒为重力加速度g,因而平抛运动是一个匀变速曲线运动。
4、研究平抛运动的方法:通常,可以把平抛运动看作为两个分运动的合动动:一个是水平方向(垂直于恒力方向)的匀速直线运动,一个是竖直方向(沿着恒力方向)的匀加速直线运动。
水平方向和竖直方向的两个分运动既具有独立性,又具有等时性。
5、平抛运动的规律:水平速度:vx=v0,竖直速度:vy=gt
6、平抛运动的几个结论
①落地时间由竖直方向分运动决定。
②水平飞行射程由高度和水平初速度共同决定。
③平抛物体任意时刻瞬时速度v与平抛初速度v0夹角θa的正切值为位移s与水平位移x夹角θ正切值的两倍。
④平抛物体任意时刻瞬时速度方向的反向延长线与初速度延长线的交点到抛出点的距离都等于水平位移的一半。
⑤平抛运动中,任意一段时间内速度的变化量Δv=gΔt,方向恒为竖直向下(与g同向)。任意相同时间内的Δv都相同(包括大小、方向)
⑥速度v的方向始终与重力方向成一夹角,故其始终为曲线运动,随着时间的增加,变大,速度v与重力的方向越来越靠近,但永远不能到达。
⑦从动力学的角度看:由于做平抛运动的物体只受到重力,因此物体在整个运动过程中机械能守恒。
7、类平抛运动
1、有时物体的运动与平抛运动很相似,也是在某方向物体做匀速直线运动,另一垂直方向做初速度为零的匀加速直线运动。
对这种运动,像平抛又不是平抛,通常称作类平抛运动。
2、类平抛运动的受力特点:
物体所受合力为恒力,且与初速度的方向垂直。
3、类平抛运动的处理方法:
在初速度方向做匀速直线运动,在合外力方向做初速度为零的匀加速直线运动,加速度。处理时和平抛运动类似,但要分析清楚其加速度的大小和方向如何,分别运用两个分运动的直线规律来处理。
高一物理知识点总结最新3曲线运动
1.在曲线运动中,质点在某一时刻(某一位置)的速度方向是在曲线上这一点的切线方向。
2.物体做直线或曲线运动的条件:
(已知当物体受到合外力F作用下,在F方向上便产生加速度a)
(1)若F(或a)的方向与物体速度v的方向相同,则物体做直线运动;
(2)若F(或a)的方向与物体速度v的方向不同,则物体做曲线运动。
3.物体做曲线运动时合外力的方向总是指向轨迹的凹的一边。
4.平抛运动:将物体用一定的初速度沿水平方向抛出,不计空气阻力,物体只在重力作用下所做的运动。
分运动:
(1)在水平方向上由于不受力,将做匀速直线运动;
(2)在竖直方向上物体的初速度为零,且只受到重力作用,物体做自由落体运动。
5.以抛点为坐标原点,水平方向为x轴(正方向和初速度的方向相同),竖直方向为y轴,正方向向下.
6.①水平分速度:②竖直分速度:③t秒末的合速度
④任意时刻的运动方向可用该点速度方向与x轴的正方向的夹角表示
7.匀速圆周运动:质点沿圆周运动,在相等的时间里通过的圆弧长度相同。
8.描述匀速圆周运动快慢的物理量
(1)线速度v:质点通过的弧长和通过该弧长所用时间的比值,即v=s/t,单位m/s;属于瞬时速度,既有大小,也有方向。方向为在圆周各点的切线方向上
9.匀速圆周运动是一种非匀速曲线运动,因而线速度的方向在时刻改变
(2)角速度:ω=φ/t(φ指转过的角度,转一圈φ为),单位rad/s或1/s;对某一确定的匀速圆周运动而言,角速度是恒定的
(3)周期T,频率:f=1/T
(4)线速度、角速度及周期之间的关系:
10.向心力:向心力就是做匀速圆周运动的物体受到一个指向圆心的合力,向心力只改变运动物体的速度方向,不改变速度大小。
11.向心加速度:描述线速度变化快慢,方向与向心力的方向相同,
12.注意:
(1)由于方向时刻在变,所以匀速圆周运动是瞬时加速度的方向不断改变的变加速运动。
(2)做匀速圆周运动的物体,向心力方向总指向圆心,是一个变力。
(3)做匀速圆周运动的物体受到的合外力就是向心力。
13.离心运动:做匀速圆周运动的物体,在所受的合力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下,就做逐渐远离圆心的运动
万有引力定律及其应用
1.万有引力定律:引力常量G=6.67×Nm2/kg2
2.适用条件:可作质点的两个物体间的相互作用;若是两个均匀的球体,r应是两球心间距.(物体的尺寸比两物体的距离r小得多时,可以看成质点)
3.万有引力定律的应用:(中心天体质量M,天体半径R,天体表面重力加速度g)
(1)万有引力=向心力(一个天体绕另一个天体作圆周运动时)
(2)重力=万有引力
地面物体的重力加速度:mg=Gg=G≈9.8m/s2
高空物体的重力加速度:mg=Gg=G0,W>0.这表示力F对物体做正功。
如人用力推车前进时,人的推力F对车做做正功。
(3)当α大于90度小于等于180度时,cosα
高一物理知识点总结最新41.大的物体不一定不能看成质点,小的物体不一定能看成质点。
2.平动的物体不一定能看成质点,转动的物体不一定不能看成质点。
3.参考系不一定是不动的,只是假定为不动的物体。
4.选择不同的参考系物体运动情况可能不同,但也可能相同。
5.在时间轴上n秒时指的是n秒末。
第n秒指的是一段时间,是第n个1秒。第n秒末和第n+1秒初是同一时刻。
6.忽视位移的矢量性,只强调大小而忽视方向。
7.物体做直线运动时,位移的大小不一定等于路程。
8.位移也具有相对性,必须选一个参考系,选不同的参考系时,物体的位移可能不同。
9.打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点,如遇到打出的是短横线,应调整一下振针距复写纸的高度,使之增大一点。
10.使用计时器打点时,应先接通电源,待打点计时器稳定后,再释放纸带。
11.释放物体前,应使物体停在靠近打点计时器的位置。
12.使用电火花打点计时器时,应注意把两条白纸带正确穿好,墨粉纸盘夹在两纸带间;
使用电磁打点计时器时,应让纸带通过限位孔,压在复写纸下面。
13.“速度”一词是比较含糊的统称,在不同的语境中含义不同,一般指瞬时速率、平均速度、瞬时速度、平均速率四个概念中的一个,要学会根据上、下文辨明“速度”的含义。
平常所说的“速度”多指瞬时速度,列式计算时常用的是平均速度和平均速率。
14.着重理解速度的矢量性。
【关键词】离心压缩机;设计方法;开发
0.前言
在石油、天然气和煤化工等行业的工艺流程中,离心压缩机起着核心、关键设各的作用。随着生产规模的不断扩大,能耗和环保问题日益尖锐,对离心压缩机性能的要求也愈加苛刻,这一问题己经受到汽轮机机械行业工作者的普遍关注。
随着计算方法的不断改进和计算流体动力学软件的迅速发展和应用,离心压缩机专业领域取得了许多可喜的成果,然而由于气体流动的复杂性,在这一领域仍有许多难题需要专业工作者进行长期的探索。就离心压缩机的设计而言,需要有严谨的理论支持和现金的计算手段,更重要的是需要大量的试验数据和时间经验的支持,更重要的是需要大量试验数据和实践经验的支持。本文将结合作者多年来的设计经验及相关资料,对离心压缩机的设计进行简单地总结,并提出一些设想。
1.离心压缩机的设计方法
离心式压缩机设计的基础就是离心压缩机基本原理和设计的经验。在工程应用中其主要的设计方法有三种:效率法、模化法和流道法。
效率发是根据已有的设计经验和类似的压缩机产品,预先给定级效率,然后按照经验数据选取级的主要几何参数和各个单元件的形式,设计出压缩机的流道几何尺寸,其缺点是用级的平均多变效率代替各部件的效率,不能反映各部件的真实情况。
流道法则是以级中各元件的试验为基础,用已有基本元件性能经过换算去匹配新的元件来设计压缩机的流道。这种方法需要大量的元件的试验数据,目前由于缺乏完整的各种典型级和元件匹配性的试验数据而较少采用。
模化设计方法包括整机模化设计和按照基本级匹配的设计,它们都是以相似理论为基础的几何形状和流体动力方面的相似模化。由于采用的模型机器或基本级是经过试验验证的,所以模化设计的新机器性能是最可靠的。在模化设计中,按基本级匹配的方法可组合出各种性能的机器,具有很大的灵活性,因此所有的离心压缩机公司大多采用这种方法并且都拥有相当规模的基本级供设计选用,同时也促进了系列化设计的产生。由于系列化的设计,产品的制造周期明显缩短,节约了成本,保证了质量,得到了所有压缩机成产厂家的普遍推崇。
1.1效率法设计
尽管效率法由于太随机而逐渐被淘汰,但是它却是级设计的最基础的方法,特别是在基本级比较缺乏时仍在采用。
利用效率法设计产品,不仅要正确选择主要的结构参数和气流参数,而且要合理设计叶片型线。同时考虑叶轮作为离心压缩机的关键部件设计同诸多因素有关。
1.2模化设计
压缩机的实际设计中得到了广泛的应用,下面就对以基本级为基础的模化设计进行介绍。利用基本级进行模化设计的前提必须拥有性能可靠,适用流量范围宽的系列基本级。
2.离心压缩机和离心鼓风机设计的区别
离心鼓风机由于压力较低,可压缩性,附面层等的影响没有离心压缩机那么显著,所以其基本级的设计比压缩机要简单,特别是在出口压力较低时,可只改变叶片的型线而不改变叶轮的出口宽度来达到要求。
目前我公司同海巴公司合作开发的低速风机就是如此,当Qj=380~750时,风机可用相同的b2, 所以其系列化较压缩机要容易些. 而离心压缩机中流动复杂, 各种损失多, 各级的流动状况差异大, 所以需要不同的基本级进行匹配才能满足要求。
3.开发离心基本级,提高离心压缩机设计水平
基本级性能的优劣直接影响压缩机的性能。纵观系列化程度较高的各压缩机公司,无不在基本级的设计和试验上进行大量的投入。再者随着竞争的不断激烈,用户对产品可靠的性能和较短的供货周期更加关注。这样就更促使了设计厂家进行系列化设计,利用基本级进行模化设计就成为必然。所以,离心压缩机企业的设计水平很大程度上取决于基本级的设计水平。
在基本级的开发上,气动设计应注重每个元件的基本气动过程,其中包括:气体蜗室、叶轮、叶轮与扩压器无叶空间、扩压器回流室、密封等并考虑各元件中基本流动现象;基本核流效应;二次流现象;间隙效应;盘摩擦效应;混合过程等。同时,注重各种修正数据的积累,并运用CFD这种先进的技术工具进行分析,尽量缩短开发的周期。
目前石化行业需要大量的技术含量较高的所谓高端产品,这些产品设计难度大,性能指标要求高,这就需要设计的压缩机有非常高的可靠性,就必须借助于可靠的基本级来设计。随着基本级的不断积累和试验研究的深入进行,离心压缩机的系列化设计水平将有一个很大的提高。■
【参考文献】
[1]徐忠.离心压缩机原理(第3版)[M].北京:机械工业出版 2011.
[2]朱报祯,郭涛.离心压缩机[M].西安:西安交通大学出版社,2011.
[3]T.B.弗格逊.离心压缩机的级[M].2010.