教案（项目二）5-确定管路阻力

1、流体输送设备操作与控制项目2：流体输送过程工艺参数的确定分项目5：确定管路阻力（6学时：）授课班级 上课时间周 月 日 第 节上课地点理实一体化多媒体教室教学任务1、流体流动型态确定；1、流体流动阻力的应用能力训练。教学目标能力（技能）目标知识目标1、 能确定流体流动型态；2、 能确定流体流动产生的阻力；3、 能通过分析采取措施降低流动阻力。1、掌握流体流动两种流动型态及其特点；2、掌握流体流动阻力的确定方法；3、掌握减小流动阻力的途径。教学步骤序号内容教学方式占用时间1分四组介绍本组任务：包括本组准备情况、本组任务中流动阻力的确定方法及结果。学生汇报，同学互动，PPT，教师提问30分钟2教师

2、点评，归纳梳理。教师讲授、PPT60分钟3带领每组学生审核计算的过程，教师根据各小组学生完成任务的情况，给出小组成绩；小组互评，打分。教师考核、学生互动50分钟4分四组进行分析，指出针对本组的输送系统，如何能降低流体流动阻力。学生讨论40分钟5各组指派一名同学介绍本组任务的完成情况，进行考核。通过学生现场讲解进行考核30分钟6根据考核情况进行归纳总结：降低流体阻力的方法。教师讲授、PPT45分钟7布置下次任务教师讲授、PPT15分钟授课主要内容、课时分配、版书设计确定管路阻力步骤一：各组介绍情况汇报基本内容：1、直管阻力和局部阻力的计算方法，其对管路系统的影响； 2、本组计算过程和结果； 3、

3、降低流动阻力的方法。步骤二：教师点评，归纳梳理一、流体流动现象（一）流体流动类型 1）雷诺实验与两种流型 介绍雷诺实验装置及实验方法，层流和湍流情况。 2）流动类型的判据雷诺数简单分析流动类型的影响因素以及雷诺数的引出 当雷诺数Re<2000时流动类型为层流；当雷诺数Re >4000时流动类型为湍流；当雷诺数在2000>Re <4000之间，流动处于不稳定的过渡区，简单介绍临界流速概念。 3）非圆管的当量直径 对非圆管，无量纲数群中直径d可用当量直径代替： （二）层流与湍流的特点 1）流体质点运动的区别 层流流动时质点沿管轴向平行分层流动，质点之间不碰撞，不混合。湍流流

4、动时质点之间作不规则的杂乱运动，相互碰撞、混合。 2）流速的分布 （1）层流流速分布呈抛物线状，管中心速度最大，最大流速为平均流速的2倍。 （2）湍流流动时由于质点的充分混合，各质点机械能接近，表现出速度分布曲线顶部较为平坦。由此引出层流内层的概念。 （3）层流内层 流体在管内作湍流流动时，靠近壁面处总是存在一层作层流流动的流体薄层，称为层流内层。层流内层的厚度随雷诺数增大而减薄。二、流体在直管中的阻力损失 1、两种阻力损失 （1）直管阻力和局部阻力 （2）阻力损失的表现 对等径管，压强降Dpf在数值上虚拟压强的降低；对水平、等径管，压强降Dpf在数值上等于静压强的降低。 2、直管阻力的计算通

5、式 （1）摩擦系数确定 摩擦系数图（Moody Fig） （2）非圆管阻力计算 介绍非圆管内层流流动时摩擦系数的确定，当量直径的使用。 3、局部阻力的计算 1）阻力系数法 （1）突然扩大与突然缩小 计算阻力时流速应以细管内流速为准。 （2）管路进口与出口 注意解释出口阻力与出口断面选取之间的关系。 （3）其它管件和阀门的阻力系数 2）当量长度法 流体流经某管件时，所产生的阻力相当于以同样的流速通过管长为le的直管阻力，le则为该管件的当量长度。 步骤三：带领每组学生审核计算的过程，教师根据各小组学生完成任务的情况，给出小组成绩；小组互评，打分。步骤四：分四组进行分析，指出针对本组的输送系统，如何能降低流体流动阻力。体自流系统；步骤五：各组指派一名同学介绍本组任务的完成情况，本组和其它组同学进行补充完善和纠正，进行考核步骤六：根据考核情况进行归纳