教案（項(xiàng)目二）5-確定管路阻力

1、流體輸送設(shè)備操作與控制項(xiàng)目2：流體輸送過程工藝參數(shù)的確定分項(xiàng)目5：確定管路阻力（6學(xué)時(shí)：）授課班級 上課時(shí)間周 月 日 第 節(jié)上課地點(diǎn)理實(shí)一體化多媒體教室教學(xué)任務(wù)1、流體流動(dòng)型態(tài)確定；1、流體流動(dòng)阻力的應(yīng)用能力訓(xùn)練。教學(xué)目標(biāo)能力（技能）目標(biāo)知識目標(biāo)1、 能確定流體流動(dòng)型態(tài)；2、 能確定流體流動(dòng)產(chǎn)生的阻力；3、 能通過分析采取措施降低流動(dòng)阻力。1、掌握流體流動(dòng)兩種流動(dòng)型態(tài)及其特點(diǎn)；2、掌握流體流動(dòng)阻力的確定方法；3、掌握減小流動(dòng)阻力的途徑。教學(xué)步驟序號內(nèi)容教學(xué)方式占用時(shí)間1分四組介紹本組任務(wù)：包括本組準(zhǔn)備情況、本組任務(wù)中流動(dòng)阻力的確定方法及結(jié)果。學(xué)生匯報(bào)，同學(xué)互動(dòng)，PPT，教師提問30分鐘2教師

2、點(diǎn)評，歸納梳理。教師講授、PPT60分鐘3帶領(lǐng)每組學(xué)生審核計(jì)算的過程，教師根據(jù)各小組學(xué)生完成任務(wù)的情況，給出小組成績；小組互評，打分。教師考核、學(xué)生互動(dòng)50分鐘4分四組進(jìn)行分析，指出針對本組的輸送系統(tǒng)，如何能降低流體流動(dòng)阻力。學(xué)生討論40分鐘5各組指派一名同學(xué)介紹本組任務(wù)的完成情況，進(jìn)行考核。通過學(xué)生現(xiàn)場講解進(jìn)行考核30分鐘6根據(jù)考核情況進(jìn)行歸納總結(jié)：降低流體阻力的方法。教師講授、PPT45分鐘7布置下次任務(wù)教師講授、PPT15分鐘授課主要內(nèi)容、課時(shí)分配、版書設(shè)計(jì)確定管路阻力步驟一：各組介紹情況匯報(bào)基本內(nèi)容：1、直管阻力和局部阻力的計(jì)算方法，其對管路系統(tǒng)的影響； 2、本組計(jì)算過程和結(jié)果； 3、

3、降低流動(dòng)阻力的方法。步驟二：教師點(diǎn)評，歸納梳理一、流體流動(dòng)現(xiàn)象（一）流體流動(dòng)類型 1）雷諾實(shí)驗(yàn)與兩種流型 介紹雷諾實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)方法，層流和湍流情況。 2）流動(dòng)類型的判據(jù)雷諾數(shù)簡單分析流動(dòng)類型的影響因素以及雷諾數(shù)的引出 當(dāng)雷諾數(shù)Re<2000時(shí)流動(dòng)類型為層流；當(dāng)雷諾數(shù)Re >4000時(shí)流動(dòng)類型為湍流；當(dāng)雷諾數(shù)在2000>Re <4000之間，流動(dòng)處于不穩(wěn)定的過渡區(qū)，簡單介紹臨界流速概念。 3）非圓管的當(dāng)量直徑 對非圓管，無量綱數(shù)群中直徑d可用當(dāng)量直徑代替： （二）層流與湍流的特點(diǎn) 1）流體質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的區(qū)別 層流流動(dòng)時(shí)質(zhì)點(diǎn)沿管軸向平行分層流動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)之間不碰撞，不混合。湍流流

4、動(dòng)時(shí)質(zhì)點(diǎn)之間作不規(guī)則的雜亂運(yùn)動(dòng)，相互碰撞、混合。 2）流速的分布 （1）層流流速分布呈拋物線狀，管中心速度最大，最大流速為平均流速的2倍。 （2）湍流流動(dòng)時(shí)由于質(zhì)點(diǎn)的充分混合，各質(zhì)點(diǎn)機(jī)械能接近，表現(xiàn)出速度分布曲線頂部較為平坦。由此引出層流內(nèi)層的概念。 （3）層流內(nèi)層 流體在管內(nèi)作湍流流動(dòng)時(shí)，靠近壁面處總是存在一層作層流流動(dòng)的流體薄層，稱為層流內(nèi)層。層流內(nèi)層的厚度隨雷諾數(shù)增大而減薄。二、流體在直管中的阻力損失 1、兩種阻力損失 （1）直管阻力和局部阻力 （2）阻力損失的表現(xiàn) 對等徑管，壓強(qiáng)降Dpf在數(shù)值上虛擬壓強(qiáng)的降低；對水平、等徑管，壓強(qiáng)降Dpf在數(shù)值上等于靜壓強(qiáng)的降低。 2、直管阻力的計(jì)算通

5、式 （1）摩擦系數(shù)確定 摩擦系數(shù)圖（Moody Fig） （2）非圓管阻力計(jì)算 介紹非圓管內(nèi)層流流動(dòng)時(shí)摩擦系數(shù)的確定，當(dāng)量直徑的使用。 3、局部阻力的計(jì)算 1）阻力系數(shù)法 （1）突然擴(kuò)大與突然縮小 計(jì)算阻力時(shí)流速應(yīng)以細(xì)管內(nèi)流速為準(zhǔn)。 （2）管路進(jìn)口與出口 注意解釋出口阻力與出口斷面選取之間的關(guān)系。 （3）其它管件和閥門的阻力系數(shù) 2）當(dāng)量長度法 流體流經(jīng)某管件時(shí)，所產(chǎn)生的阻力相當(dāng)于以同樣的流速通過管長為le的直管阻力，le則為該管件的當(dāng)量長度。 步驟三：帶領(lǐng)每組學(xué)生審核計(jì)算的過程，教師根據(jù)各小組學(xué)生完成任務(wù)的情況，給出小組成績；小組互評，打分。步驟四：分四組進(jìn)行分析，指出針對本組的輸送系統(tǒng)，如何能降低流體流動(dòng)阻力。體自流系統(tǒng)；步驟五：各組指派一名同學(xué)介紹本組任務(wù)的完成情況，本組和其它組同學(xué)進(jìn)行補(bǔ)充完善和糾正，進(jìn)行考核步驟六：根據(jù)考核情況進(jìn)行歸納