第二章 液壓流體力學基礎 動力學

課題序號教學班級教學課時2教學形式新授課題名稱第二章液壓流體力學基礎動力學（1）使用教具投影儀、電腦教學目標掌握動力學基本概念：理想液體、恒定流動、跡線和流線等2、理解流體力學連續(xù)性方程教學重點理想液體、恒定流動、流體力學連續(xù)性方程教學難點理想液體、恒定流動、跡線和流、流體力學連續(xù)性方程更新、補充、刪節(jié)內容無課前準備按照人才培養(yǎng)方案精心備課、準備相關課件。了解學生學習狀況課外作業(yè)本章書后習題板書設計2.2液體動力學2.2.1基本概念一、理想液體和恒定流動1、理想液體2、恒定流動二、跡線、流線、流束和通流截面三、流量和平均流速四、流動狀態(tài)、雷諾數(shù)2.2.2連續(xù)性方程 教學感想課堂教學安排教學環(huán)節(jié)主要教學內容教學手段與方式復習新課1、液體靜壓力及其特性2、液體靜力學方程3、壓力的表示方法及單位4、帕斯卡原理2.2液體動力學2.2.1基本概念一、理想液體和恒定流動1、理想液體理想液體就是指沒有粘性、不可壓縮的液體。我們把既具有粘性又可壓縮的液體稱為實際液體。2、恒定流動如果空間上的運動參數(shù)p、v及在不同的時間內都有確定的值，即它們只隨空間點坐標的變化而變化，不隨時間t變化，對液體的這種運動稱為定常流動或恒定流動。二、跡線、流線、流束和通流截面①跡線：跡線是流場中液體質點在一段時間內運動的軌跡線。②流線：流線是流場中液體質點在某一瞬間運動狀態(tài)的一條空間曲線。在該線上各點的液體質點的速度方向與曲線在該點的切線方向重合。提問講解課件講解課堂教學安排教學環(huán)節(jié)主要教學內容教學手段與方式③流管：某一瞬時t在流場中畫一封閉曲線，經過曲線的每一點作流線，由這些流線組成的表面稱流管。④流束：充滿在流管內的流線的總體，稱為流束。⑤通流截面：垂直于流束的截面稱為通流截面。三、流量和平均流速1、流量：單位時間內通過通流截面的液體的體積稱為流量，用q表示，流量的常用單位為升/分，L/min。對微小流束，通過dA上的流量為dq,其表達式為：dq=udA流過整個通流截面的流量為q=當已知通流截面上的流速u的變化規(guī)律時，可以由上式求出實際流量。2、平均流速：假設通流截面上流速均勻分布，用v來表示，得q==vA則平均流速為：v=q/A四、流動狀態(tài)、雷諾數(shù)1、流動狀態(tài)——層流和紊流層流：在液體運動時，如果質點沒有橫向脈動，不引起液體質點混雜，而是層次分明，能夠維持安定的流束狀態(tài)，這種流動稱為層流。紊流：如果液體流動時質點具有脈動速度，引起流層間質點相互錯雜交換，這種流動稱為紊流或湍流。講解分析課件講解課件動畫演示課堂教學安排教學環(huán)節(jié)主要教學內容教學手段與方式2、雷諾數(shù)液體流動時究竟是層流還是紊流，須用雷諾數(shù)來判別。實驗證明，液體在圓管中的流動狀態(tài)不僅與管內的平均流速v有關，還和管徑d、液體的運動粘度有關。但是，真正決定液流狀態(tài)的，卻是這三個參數(shù)所組成的一個稱為雷諾數(shù)Re的無量綱純數(shù)：Re=vd/2.2.2連續(xù)性方程質量守恒是自然界的客觀規(guī)律，不可壓縮液體的流動過程也遵守能量守恒定律。在流體力學中這個規(guī)律用稱為連續(xù)性方程的數(shù)學形式來表達的。其中不可壓縮流體作定常流動的連續(xù)性方程為：v1A1=v2A2由于通流截面是任意取的，則有：q=v1A1=v2A2=v3A3=……=vnAn=C(常數(shù))式中：v1，v2分別是流管通流截面A1及A2上的平均流速。上式表明通過流管內任一通流截面上的流量相等，當流量一定時，任一通流截面上的通流面積與流速成反比。則有任一通流斷面上的平均流速為：vi=q/Ai討論分析講解討論分析課堂教學安排教學環(huán)