江苏省职业学校
教师教案本
( 2011 — 2012 学年第一学期)
课程名称化工原理
授课教师王晴
学校睢宁县中等专业学校
课堂教学安排
举例以管内壁截面1-1与2-2为衡算范围根据质量守恒
定律以1s为基准q m1=q m2
因为q m=uAρ→q m=u1A1ρ1= u2A2ρ2
推广:qm= u1A1ρ1= u2A2ρ2=……== u n A nρn=常数
说明:不可压缩流体不仅流经各截面的质量流量相
等,它们的体积流量也相等。
例:在稳定流动系统中水连续的从粗圆管流入细软
管,粗管内径为细管内径的两倍,求细管内水的
流速就是粗管的多少倍？
解:用下标1及2分别表示粗管与细管
u1A1=u2A2
因为A= 2
2
2
2
1
1
2
4
4
4
d
u
d
u
d
π
π
π
=
⇒
2
2
1
1
2)
(
d
d
u
u
=
4
)
2
(2
2
2
2
1=
=
d
d
u
u
四、伯努利方程
1、流动系统的总能量衡算
(1)内能:截面1-1’,2-2’内能分别为u1,u2单位J/kg
(2)位能:等于将质量为m的流体,在重力场中自基
准水平面升举到高度为z所做的功
E位=mgz 单位:J/kg
思考
分析
分组讨论
师生共同
完成
教学过程教学内容与教师活动学生活动
引入讲授新课前面讨论流动系统的机械能衡算时流体流动有阻
力存在,在讨论伯努利方程时可以瞧到只有给出了
能量损失具体数值或说明忽略不计才能用伯努利
方程。因此流体阻力的计算很重要,本节讨论流体
阻力来源影响因素以及流体在管内的计算。
1牛顿粘性定义
2、牛顿粘性定律
A
dy
du
Fμ
=
式中
dy
du
:速度梯度即与流动方向垂直的y方向上流
体速度的变化率
3、流体的粘度
dy
du
τ
μ=
1)物理的意义:促使流体流动产生单位速度的剪
思考
记录思考
讨论
思考讨论
实验
应力
2)液体:温度升高→粘度减小
气体:温度升高→粘度增大
3)单位:pa、s或(kg/m、s)
4)换算1p=100cp=0、1pa、s
2流体的流动形态
1.两种流动形态: 湍流
滞流
2.流型的判据—雷诺数
μ
ρdu
=
Re
⎪
⎩
⎪
⎨
⎧
≥
≤
湍流
过渡
＜
＜
滞流
4000
Re
4000
2000
2000
Re
R
3流体在圆管内流动时的分布
记录
观察讨论
分析实验
结论
举例归纳总结
1.滞流
2.湍流
4流动阻力的计算
阻力直管阻力
局部阻力
2
'
2
u
hf
hf
hfζ
=
+
=
∑
5流体在直管中的流动阻力
1.计算直管中的流动阻力
2
2
u
d
l
hfλ
=
2.管壁粗糙度对摩擦因数的影响
3.滞流时的摩擦因数
4.湍流时的摩擦因数
例题:
教学过程教学内容与教师活动学生活动引入
讲授新课
化工生产中就是怎样测量流速与流量的呢？
多媒体展示一些设备的照片,本节课介绍几种流速
计与流量计。
一、测速管
1 构造
由两根弯成直角的同心套管组成的,其中外管的
管口就是封闭的,但测速管在距前端开有几个小孔,
内管前端敞开。
2 工作原理
测量时,外管与内管的末端分别与U形管压差计
的两臂相连接。
A处测得的为流体的动压头与静压头之与,称为冲
压头,即H A=
2g
u2+
ρg
p
B处测得的为流体的静压头,即
H B=
ρg
p
U形管压差计所测得的压头之差,即
H A -H B=
2g
u2
欣赏
思考
分析
分组
讨论
