（3）微差压差计2）液位的测定3）液封高度的计算2.2流体流动基本规律流体流动的典型流程2.1.1流量与流速一、流量与流速流量1.体积流量gv[m3/s]或[m3/h]2.质量流量qm=qvp[kg/s]或[kg/h]流速3.平均流速u=qv/A[m/s]4.质量流速——质量通量G=qml A=qvp/A=up[kg/(m2.s)]2.2.2定态流动与非定态流动定态流动一流体流动过程中，在任意截面，流体的参数不随时间改变。非定态流动一流体流动过程中，在任意截面，流体的任一参数随时间而改变。2.2.3理想流体与实际流体理想流体：不具有粘度，流动时不产生摩擦阻力的流体。实际流体在流动时具有较大的摩擦阻力。2.2.4连续性方程式qm1= qm2uA1pI=u2A2p2=常数2.2.5伯努利方程式当流体为理想流体时，两界面上的上述三种能量之和相等。各项机械能的单位均为J/kg（单位质量）。gz1 + P1+ u?+=922++二常数2pp实际流体机械能衡算式（扩展伯努利方程）+P++H=5++#+H，219+#+学+ppg 2gpg 2gW。=Z29 ++学+2k,p/22.伯努利方程的讨论1.伯努利方程一般适用于不可压缩性流体。对于可压缩流体学生活动：当两截面间的绝对压强变化率<20%时，密度用平均密度代替。观察图片，思考能量的转换一一连通变径管（理想流体）
（3）微差压差计 2）液位的测定 3）液封高度的计算 2. 2 流体流动基本规律 流体流动的典型流程 2.1.1 流量与流速 一、 流量与流速 流量 1.体积流量 qV [m3 /s]或[m3 /h] 2.质量流量 qm = qV [ kg/s ]或[kg/h] 流速 3.平均流速 u = qV/ A [ m / s ] 4.质量流速——质量通量 G = qm/ A=qV /A=u [kg/(m2·s )] 2.2.2 定态流动与非定态流动 定态流动—流体流动过程中，在任意截面，流体的参数不随 时间改变。 非定态流动—流体流动过程中，在任意截面，流体的任一参 数随时间而改变。 2.2.3 理想流体与实际流体 理想流体：不具有粘度，流动时不产生摩擦阻力的流体。 实际流体在流动时具有较大的摩擦阻力。 2.2.4 连续性方程式 qm1 = qm2 u1 A1 1= u2 A2 2=常数 2.2.5 伯努利方程式 当流体为理想流体时，两界面上的上述三种能量之和相等。 各项机械能的单位均为 J/kg（单位质量）。 𝑔𝑧1 + 𝑝1 𝜌 + 𝑢1 2 2 = 𝑔𝑧2 + 𝑝2 𝜌 + 𝑢2 2 2 = 常数 实际流体机械能衡算式（扩展伯努利方程） f 2 2 2 e 2 2 1 1 1 2 2 H g u g p H z g u g p z + + + = + + + 𝑧1𝑔 + 𝑝1 𝜌 + 𝑢1 2 2 + 𝑊𝑒 = 𝑧2𝑔 + 𝑝2 𝜌 + 𝑢2 2 2 + ∑ℎ 𝑓 2. 伯努利方程的讨论 1.伯努利方程一般适用于不可压缩性流体。对于可压缩流体 当两截面间的绝对压强变化率<20%时，密度用平均密度代替。 学生活动： 观察图片，思考能量的转换— —连通变径管（理想流体）
2.理想流体在管道内做定态流动，无外功加入时，在任一截面上单位质量流体所具有的位能、动能、静压能（称为机械能）之和为常数，称为总机械能，各种形式的机械能可互相转换。3.流体静止，此方程即为静力学方程4.亦可用单位重量和单位体积流体为基准。2.2.6伯努利方程的应用解题要点：1.作图并确定能量衡算范围2.选取截面(1)截面应与流体的流动方向垂直；(2)两截面之间的流体是定态、连续流动；所求未知量应在截面上或截面之间；3.选取基准水平面。4.采用一致的单位。举例：例1——4（容器间相对位置的确定）管内流体流速为0.5m/s.压头损学生活动：失1.2m，求高位槽的液面应比塔入口高出多少米？课堂练习：根据图示回答（输送设备功率的确定）泵进口管89x3.5，出口管径1.A阀不开，求A处的表压强；p76×2.5，泵入口流速1.5m/s，压力0.2kgf/cm2（表），能量损失2.阀开，求A处的流速，（阻力40J/kg，密度1100kg/m3，求外加的能量。不计)；3.A阀开，流量为零，压力计读数？2.3流体流动的阻力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Ⅱ：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）=100cP（厘泊）=10-"Pa·s运动粘度=/p单位SI—m2/s1St（）=100cSt（厘泡）=10m2/s3.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。2.3.2流体的流动现象
2. 理想流体在管道内做定态流动,无外功加入时,在任一截面 上单位质量流体所具有的位能、动能、静压能（称为机械能）之 和为常数，称为总机械能，各种形式的机械能可互相转换。 3.流体静止,此方程即为静力学方程; 4.亦可用单位重量和单位体积流体为基准。 2.2.6 伯努利方程的应用 解题要点： 1.作图并确定能量衡算范围; 2.选取截面 (1)截面应与流体的流动方向垂直； (2)两截面之间的流体是定态、连续流动；所求未知量应在截 面上或截面之间； 3.选取基准水平面。 4.采用一致的单位。 举例：例 1——4 （容器间相对位置的确定）管内流体流速为 0.5 m/s,压头损 失 1.2 m，求高位槽的液面应比塔入口高出多少米? （输送设备功率的确定）泵进口管 φ89×3.5，出口管径 φ76×2.5，泵入口流速 1.5 m/s，压力 0.2 kgf /cm2（表），能量损失 40 J/kg，密度 1100 kg/m3，求外加的能量。 2.3 流体流动的阻力 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 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。 2.3.2 流体的流动现象 学生活动： 课堂练习：根据图示回答 1. A 阀不开 ,求 A 处的表压强； 2. 阀开,求 A 处的流速，(阻力 不计)； 3. A 阀开，流量为零， 压力计读数?
1.流体的流动类型和雷诺数（1）层流（滞流）laminar（2）流（紊流)turbulent雷诺数（Reynoldsnumber）Re-dupn流动类型的判断1.层流Re20002.瑞流Re≥4000过渡区2000<Re<40002.滞流和瑞流的比较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5=或H=2Ad2d2g管壁粗糙度的影响1.绝对粗糙度：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。0.1过渡0.09A层流0.08A0.050.070.040.060.030.0518850.0410.01飞深盛0.006Pis0.030.0040.025祥卖0:02Y0.015光滑管0.00020.00010.010.00005.0000050.0000010.0090.0080.00001.46103274610246124610103461022雷诺数Re图2-23.摩擦系数入与雷诺数Re及相对粗糙度e/d的关系2.5流速和流量的测量2.5.1皮托管学生活动：2.5.2孔板流量计观察图片，了解各种流量计的2.5.3文丘里流量计构造和原理
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 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 ℎ 𝑓 = 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 。 2.5 流速和流量的测量 2.5.1 皮托管 2.5.2 孔板流量计 2.5.3 文丘里流量计 学生活动： 观察图片，了解各种流量计的 构造和原理
2.5.4转子流量计2.6流体输送机械2.6.1离心泵1.离心泵的构造2.工作原理：在离心力的作用下，高速流体在涡形通道截面学生活动：逐渐增大，动能转变为静压能，液体获得较高的压力，进入压出观察图片，了解离心泵的构造。管。气缚现象（airbinding）3.离心泵的主要性能参数流量：离心泵的送液能力：[m3/h];扬程H：泵的压头，[m]，单位重量液体流经泵后所获得的能量。有效功率PeP,=Hqvpg=WGH一扬程[m]：W一外加能量qv一流量[m3/s];G—质量流量[kg/s];qvpg一流体重量流量。效率n= P. /PP轴功率：P-pe/n能量损失的原因：1.容积损失；2.水力损失：3.机械损失。4.离心泵的特性曲线（一）离心泵的特性曲线（characteristiccurves)当转速一定时H、P、与qv的关系曲线（二）工作点5.离心泵的安装高度与气蚀现象1）离心泵的气蚀现象（cavitation）2）离心泵的允许安装高度（允许吸上高度Hg）（1）允许吸上真空度Hs学生活动：（2）离心泵的气蚀余量（NPSH）通过例题，掌握离心泵安装高H, -Pa=P-(NPSH), -Ho-1度的确定方法。pg例题1~2（三）课堂小结1.流体静力学方程和应用。2.流体动力学方程一一伯努利方程和应用。3.流体流动过程中流动阻力的计算。4.离心泵的安装高度
2.5.4 转子流量计 2.6 流体输送机械 2.6.1 离心泵 1.离心泵的构造 2.工作原理：在离心力的作用下，高速流体在涡形通道截面 逐渐增大，动能转变为静压能，液体获得较高的压力，进入压出 管。 气缚现象（air binding） 3. 离心泵的主要性能参数 流量：离心泵的送液能力；[m3 /h]; 扬程 H：泵的压头，[m]，单位重量液体流经泵后所获得的能 量。 有效功率 Pe Pe= H qvρg = W G H — 扬程[m]；W—外加能量 qv —流量[m3 /s]; G —质量流量[kg/s]; qvρg—流体重量流量。 效率 η= Pe / P P 轴功率：P=pe/η 能量损失的原因： 1.容积损失； 2.水力损失； 3.机械损失。 4. 离心泵的特性曲线 （一）离心泵的特性曲线(characteristic curves) 当转速一定时 H、P、η 与 qv 的关系曲线 （二）工作点 5. 离心泵的安装高度与气蚀现象 1）离心泵的气蚀现象（cavitation） 2）离心泵的允许安装高度（允许吸上高度 Hg） （1）允许吸上真空度 Hs' （2）离心泵的气蚀余量（NPSH） 𝐻𝑔 = 𝑝𝑎 − 𝑝𝑣 𝜌𝑔 − (NPSH)𝑟 − 𝐻f,0−1 例题 1~2 （三）课堂小结 1. 流体静力学方程和应用。 2. 流体动力学方程——伯努利方程和应用。 3. 流体流动过程中流动阻力的计算。 4. 离心泵的安装高度。 学生活动： 观察图片，了解离心泵的构造。 学生活动： 通过例题，掌握离心泵安装高 度的确定方法
（四）作业2-2;2-4;2-6;2-9:2-10;2-12;2-14;2-15（五）教学反思（交流与评价等）对理论的理解要及时举应用实例，不要单纯为了计算：学生作业问题较大，过分依赖网络上的习题答案，照搬照抄，甚至使用本书不用而其他教材的符号，对课后的温固起到妨碍作用，要及时纠正；增加课堂提问次数，让学生关注重点。第3章热量传递一、教学内容主要阐述物体导热的本质。重点论述了对流传热（给热）的过程，计算方法。以及给热的平均温差、给热系数、给热面积的计算方法。强化传热的途径。二、教学目标掌握传导传热和对流传热的传热机理、传热方程及强化传热的途径：理解有关传热计算的基本方法：了解主要类型的换热器的种类和性能；重点掌握热交换的计算，难点为对流传热原理的理解。三、教学重点与难点给热的过程和传热速率方程，以及给热的平均温差、给热系数、给热面积的计算方法。四、教学资源与工具多媒体课件五、教学过程（一）举出日常生活中热量传递的实例，导入新课教师活动：学生活动：展示用热源烧水的图片。思考涉及哪些传热形式（热传3.1概述导、对流、辐射）。3.1.1传热过程在化工生产中的应用3.1.2传热的基本方式（二）学习新课教师活动1：【讲解】3.2热传导3.2.1傅里叶定律（Fourier'slaw）atdQ=-dsandQ,atq=as=-^on3.2.2导热系数入：物性之一：与物质种类、热力学状态（T、P）有关物理含义：代表单位温度梯度下的热通量大小，故物质的入越大，导热性能越好。一般地，元导电调体>非导电调体，入波体>入气体T个，几固体；
（四）作业 2-2；2-4；2-6；2-9；2-10；2-12；2-14；2-15 （五）教学反思（交流与评价等） 对理论的理解要及时举应用实例，不要单纯为了计算；学生作业问题较大， 过分依赖网络上的习题答案，照搬照抄，甚至使用本书不用而其他教材的符号， 对课后的温固起到妨碍作用，要及时纠正；增加课堂提问次数，让学生关注重点。 第 3 章 热量传递 一、教学内容 主要阐述物体导热的本质。重点论述了对流传热（给热）的过程，计算方法。 以及给热的平均温差、给热系数、给热面积的计算方法。强化传热的途径。 二、教学目标 掌握传导传热和对流传热的传热机理、传热方程及强化传热的途径；理解有 关传热计算的基本方法；了解主要类型的换热器的种类和性能；重点掌握热交换 的计算，难点为对流传热原理的理解。 三、教学重点与难点 给热的过程和传热速率方程，以及给热的平均温差、给热系数、给热面积的 计算方法。 四、教学资源与工具 多媒体课件 五、教学过程 （一）举出日常生活中热量传递的实例，导入新课 教师活动： 展示用热源烧水的图片。 3.1 概述 3.1.1 传热过程在化工生产中的应用 3.1.2 传热的基本方式 （二）学习新课 教师活动 1： 【讲解】 3.2 热传导 3.2.1 傅里叶定律（Fourier’s law） 𝑑𝑄 = −𝜆𝑑𝑆 𝜕𝑡 𝜕𝑛 𝑞 = 𝑑𝑄 𝑑𝑆 = −𝜆 𝜕𝑡 𝜕𝑛 3.2.2 导热系数 ： 物性之一：与物质种类、热力学状态（T、P）有关 物理含义：代表单位温度梯度下的热通量大小， 故物质的 越大，导热性能越好。 一般地， 导电固体> 非导电固体， 液体> 气体 T ， 固体； 学生活动： 思考涉及哪些传热形式（热传 导、对流、辐射）