液体:u/uz=A2/A=(dz/di)22.2.5伯努利方程式921+21+922+2+22=常数=9p+22p(四)作业化工基础,彭盘英等主编,科学出版社,2011.0754页第4、6题,共2题。(五)教学反思(交流与评价等)本节内容动能与位能涉及高中知识,尽量让学生回顾高中知识,增加理解程度,再根据增加的静压能的知识,引导学生理解伯努利方程。注视例题的代表性和讲解,应用题的课堂练习环节很重要
液体:u1 /u2 =A2/A1 =(d2/d1) 2 2.2.5 伯努利方程式 𝑔𝑧1 + 𝑝1 𝜌 + 𝑢1 2 2 = 𝑔𝑧2 + 𝑝2 𝜌 + 𝑢2 2 2 = 常数 (四)作业 化工基础, 彭盘英等主编, 科学出版社, 2011.07 54 页第 4、6 题,共 2 题。 (五)教学反思(交流与评价等) 本节内容动能与位能涉及高中知识,尽量让学生回顾高中知识,增加理解程 度,再根据增加的静压能的知识,引导学生理解伯努利方程。注视例题的代表性 和讲解,应用题的课堂练习环节很重要
2.3流体流动阻力(3学时)一、教学内容主要阐述流体流动阻力产生的原因,沿程阻力、局部阻力的计算方法。二、教学目标让学生理解流体流动阻力在计算中的应用;重点掌握伯努利方程及其在实际流体中的应用。三、教学重点与难点重点是流体流动过程中沿程阻力和局部阻力的计算,难点是伯努利方程的综合理解和计算。四、教学资源与工具多媒体课件、图片五、教学过程学生活动:雨课堂随机点名课前:温故知新在复习上节课的基础上,提出1.理想流体的伯努利方程表达式?流体阻力项的求算方法。2.实际流体的伯努利方程表达式?(一)创设情境,导入新课教师活动:由流体的粘度引入粘度的概念和牛顿粘性定律。(二)学习新课教师活动1:【讲解】【图片展示】2.3.1牛顿黏性定律与流体的黏度1.牛顿黏性定律黏性:流体在流动中产生内摩擦力(黏滞力)的性质,黏性是能量损失的原因。学生活动:思考:根据图片,回顾高中物理知识,实验:根据上方木片保持匀速运动的条件,进而思考流体流动时表推力现的粘度特征的数学表达。人物简介C艾萨克·牛顿(1643一1727日)2.流体的黏度(IssacNewton),英国的物理n:黏性系数-动力黏度—黏度(viscosity)。学家、数学家,百科全书式的“全黏度的物理意义:才”。乔治·斯托克斯(Stokes,促使流体流动产生单位速度梯度的剪应力。Sir George Gabriel,1819-1903),1P(泊)=100cP(厘泊)=10-IPa·s英国数学家、物理学家。1851单位:SI——m2/s运动粘度=n/p年发展了流体动力学,描述小球1St(池)=100cSt(厘池)=10-4m2/s体经过黏滞流体的速度,运动黏度单位以他的名字命名一斯托克斯(stokes,简称斯)
2.3 流体流动阻力(3 学时) 一、教学内容 主要阐述流体流动阻力产生的原因,沿程阻力、局部阻力的计算方法。 二、教学目标 让学生理解流体流动阻力在计算中的应用;重点掌握伯努利方程及其在实际 流体中的应用。 三、教学重点与难点 重点是流体流动过程中沿程阻力和局部阻力的计算,难点是伯努利方程的综 合理解和计算。 四、教学资源与工具 多媒体课件、图片 五、教学过程 课前:温故知新 1. 理想流体的伯努利方程表达式? 2. 实际流体的伯努利方程表达式? (一)创设情境,导入新课 教师活动: 由流体的粘度引入粘度的概念和牛顿粘性定律。 (二)学习新课 教师活动 1:【讲解】【图片展示】 2.3.1 牛顿黏性定律与流体的黏度 1. 牛顿黏性定律 黏性:流体在流动中产生内摩擦力(黏滞力)的性质, 黏性是能量损失的原因。 2. 流体的黏度 η :黏性系数——动力黏度——黏度(viscosity)。 黏度的物理意义: 促使流体流动产生单位速度梯度的剪应力。 1P(泊)=100 cP(厘泊)=10-1Pa · s 运动粘度 = η /ρ 单位: SI——m2 /s 1St(沲)=100 cSt(厘沲)=10-4 m2 /s 学生活动:雨课堂随机点名 在复习上节课的基础上,提出 流体阻力项的求算方法。 学生活动:思考: 根据图片,回顾高中物理知识, 根据上方木片保持匀速运动的 条件,进而思考流体流动时表 现的粘度特征的数学表达。 人物简介 艾萨克·牛顿(1643—1727 日) (Issac Newton),英国的物理 学家、数学家,百科全书式的“全 才”。乔治·斯托克斯(Stokes, Sir George Gabriel,1819-1903), 英国数学家、物理学家。1851 年发展了流体动力学,描述小球 体经过黏滞流体的速度, 运动 黏度单位以他的名字命名 — 斯托克斯(stokes,简称斯)
单选题1分o学生活动:雨课堂答题:1cP(厘泊)=()Pas根据学生的回答情况,积极了解学生的听课态度。10000.0011003.影响粘度的因素:温度:液体一温度个,粘度下降√;气体一温度个,粘度个。压力:液体一受压力影响很小;气体一压力个,粘度个:但只有在压力极高或极低时有影响。教师活动2:【讲解】【图片展示】2.3.2流体的流动现象1.流体的流动类型和雷诺数(1)层流(滞流)laminar(2)瑞流(紊流)turbulent雷诺数(Reynoldsnumber)Re_dupn1883年雷诺实验思政一一科学精神科学不分国界,介绍雷诺的生平和对流体利学的贡献学生。奥斯鲍恩·雷诺1842-1912(1)滞流(层流)laminar(OsborneReynolds)英国力学家、物理学家、工程师。过渡流(2)瑞流(紊流)turbulent流动类型的判断1.层流Re<20002.瑞流Re≥4000过渡区2000<Re<40002.滞流和瑞流的比较例题:内径25mm的水管,水流速为1m/s,水温20℃。求:1.水的流动类型?2.当水的流动类型为滞流时的最大流速?
3. 影响粘度的因素: 温度: 液体—温度,粘度下降; 气体—温度,粘度。 压力:液体—受压力影响很小; 气体—压力,粘度; 但只有在压力极高或极低时有影响。 教师活动 2:【讲解】【图片展示】 2.3.2 流体的流动现象 1. 流体的流动类型和雷诺数 (1)层流(滞流)laminar (2)湍流(紊流)turbulent 雷诺数(Reynolds number) du Re = 流动类型的判断 1.层流 Re ≤ 2000 2.湍流 Re ≥ 4000 过渡区 2000 <Re< 4000 2. 滞流和湍流的比较 例题:内径 25mm 的水管,水流速为 1m/s,水温 20℃。 求:1.水的流动类型?2.当水的流动类型为滞流时的 最大流速? 学生活动:雨课堂答题: 根据学生的回答情况,积极了 解学生的听课态度。 思政——科学精神 科学不分国界,介绍雷诺的生 平和对流体利学的贡献学生。 奥斯鲍恩·雷诺 1842-1912 (Osborne Reynolds)英国力学 家、物理学家、工程师
向设露单选题1分学生活动:雨课堂答题:一般用雷诺数Re判断流体的流动形态,流体的流动形态主要滞流和端流。流体流动状态为端流时,强化教学重点。雷诺数Re()。Re≤2000Re≥40002000<Re<4000提交2.3.3流体管内流动阻力的计算1.流体在圆形直管中的流动阻力范宁(Fanning)公式思政—工匠精神介绍我国科学家顾毓珍,三十年hy=或H,=d2d2g代初从事流全力学及传热研究,流管壁粗糙度的影响体在管内流动时的摩擦系数关联式1.绝对粗糙度ε:被广泛采用,在化学工程、油脂工管壁突出部分的平均高度。业方面研究液态燃料代用品以及喷2.相对粗糙度:动谷物干燥的新技术,成功地应用绝对粗糙度与管径的比值s/d。于工业生产。0.080.050.070.040.062030.051880.040.01正.0060.00.020.010040.0002师生互动:.00010.01根据应用题已知条件,学生查穆迪0.000500000.009T.000.o10.008图,获得摩擦系数数值,老师提出1024610246024610246102460解决方案,共同求算阻力损失。巩雷诺数Re固练习教学难点。图2-23摩擦系数入与雷诺数Re及相对粗髓度e/&的关系P应用题:33页例2-6有一根铸铁水平直管,长800m,内径50cm,以1000m3/h的稳定流量输送水,已知水的密度为1000kg/m3,黏度为1×10-3Pa·S,铸铁管的绝对粗糙度为1.2mm,求水流经该直管的阻力损失
2.3.3 流体管内流动阻力的计算 1.流体在圆形直管中的流动阻力 范宁(Fanning)公式 ℎ𝑓 = 𝜆 𝑙 𝑑 𝑢 2 2 或𝐻𝑓 = 𝜆 𝑙 𝑑 𝑢 2 2𝑔 管壁粗糙度的影响 1.绝对粗糙度 ε : 管壁突出部分的平均高度。 2.相对粗糙度: 绝对粗糙度与管径的比值 ε/d 。 应用题:33 页例 2-6 有一根铸铁水平直管,长 800 m,内径 50 cm,以 1000 m3 /h 的稳定流量输送水,已知水 的密度为 1000 kg/m3,黏度为 1×10-3 Pa·s,铸铁管的绝对 粗糙度为 1.2 mm,求水流经该直管的阻力损失。 学生活动:雨课堂答题: 强化教学重点。 师生互动: 根据应用题已知条件,学生查穆迪 图,获得摩擦系数数值,老师提出 解决方案,共同求算阻力损失。巩 固练习教学难点。 思政——工匠精神 介绍我国科学家顾毓珍,三十年 代初从事流全力学及传热研究,流 体在管内流动时的摩擦系数关联式 被广泛采用,在化学工程、油脂工 业方面研究液态燃料代用品以及喷 动谷物干燥的新技术,成功地应用 于工业生产
教师活动3:【讲授】【讨论】2.流体在非圆形直管中的流动阻力以当量直径代替圆管直径计算。de=4A/II3.局部阻力损失的计算1)阻力系数法(实验测定)将局部阻力所引起的能量损失用动能的倍数来表示。ht'=(u?2020.40.5岁(扩大减云(编心)至2-26央热扩大和突热线小的局都阻力系数奥热节大完然馆多选题2分设量如图1、2流动方式应考惠的局部阻力(90弯头除外):思政一—节能环保、创新1应考虑():2应考虑()科技1选项,讨论:如何减少流动过程进口出口的阻力损失。创新科技引C进口、出口出超临界流体的设计:稀2选项:有气体锁定金属表面的流D进口出口体“自由飞翔”0阻力技进口、出口目交福术。2)当量长度法(可实验测得或手册中查得le/d)表示由管件引起的局部阻力损失。相当于流过一段直径相同,长度为le的直管所损失的能量,其值可查共线图和列线图。(三)课堂小结2.3.1牛顿粘性定律与流体的粘度;2.3.2流体的流动现象2.3.3流体管内流动阻力的计算。(四)作业化工基础,彭盘英等主编,科学出版社,2011.0756页第9、10题,共2题。(五)教学反思(交流与评价等)流动阻力的理解和计算相对复杂,内容较多,要重点突出,并及时总结阶段性的知识,对局部阻力的计算要相对简化,点到为止
教师活动 3:【讲授】【讨论】 2. 流体在非圆形直管中的流动阻力 以当量直径代替圆管直径计算。 de = 4 A / ∏ 3. 局部阻力损失的计算 1)阻力系数法(实验测定) 将局部阻力所引起的能量损失用动能的倍数来表示。 hf ´=ζu 2 /2 2)当量长度法(可实验测得或手册中查得 le /d) 表示由管件引起的局部阻力损失。相当于流过一段直径相 同,长度为 le 的直管所损失的能量,其值可查共线图和列 线图。 (三)课堂小结 2.3.1 牛顿粘性定律与流体的粘度; 2.3. 2 流体的流动现象 2.3.3 流体管内流动阻力的计算。 (四)作业 化工基础, 彭盘英等主编, 科学出版社, 2011.07 56 页第 9、10 题,共 2 题。 (五)教学反思(交流与评价等) 流动阻力的理解和计算相对复杂,内容较多,要重点突出,并及时总结阶段 性的知识,对局部阻力的计算要相对简化,点到为止。 思政——节能环保、创新 科技 讨论:如何减少流动过程 的阻力损失。创新科技引 出超临界流体的设计;稀 有气体锁定金属表面的流 体“自由飞翔”0 阻力技 术