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文档简介

《化工原理公开课》教案流体在管内课题的流动阻力

理论 课节 1课时课前准备

了解流体流动产生阻力的原因掌握流体流动类型的判断Re的计算 Re对流动类型的判断摩擦系数的计算查表Re的计算 摩擦系数的计算查表复习旧课，流体流动的可能（学生总结）各因素对流体阻力的影响（教具、活（学生设想）教师验证。------产生矛盾 引出新课动准备等）教 学 过 程新课一、流体的流动类型两种流动类型——层流和湍流雷诺实验演示，红墨水的流动轨迹表象说明，层流和湍流。为什么会出现这种不同的流动？V有关？如何关联？流动类型的判断Re的计算（科学家雷诺发现的Re≤2000时为层流；Re≥4000时为湍流；Re在2000~4000的范围内为过渡区巩固实例

du例1-17 20℃的水在内径为50mm管内流动流速为2m/s试计算雷诺数并断管中水的流动类型。解：已知d=0.05m，u=2m/s，从本书附录中查得水在20℃时，ρ=998.2kg/m3,μ=1.005×10-3Pa·s。则Re

du0.052

99300 1.005103Re＞4000，所以管中水的流动类型为湍流雷诺准数计算的特殊规定（非圆和其他管道）当量直径二、不同流动类型的流体产生的阻力u等于管中心0.50.82倍。流体流动的阻力分为局部阻力和直管阻力。局部阻力由输送的管道变宽变窄，阀门等造成。外因直管阻力由流体的流动速度和流体本身的无规则热运动造成。内因---即使不同流动类型局部阻力也是一定的不同类型流动阻力的直管阻力不同1、流体阻力的计算（直管阻力的计算）圆形直管l u2d ×2

（1-26）式中 hf——流体在圆形直管内流动时的损失能量，J/k；l——直管长度，m；d——直管内径，m；u2 ——流体的动能，J/kg；2Re有关。计算直管阻力的关键是求取值。层流时，对于圆形管通过理论推导得64Re层流时摩擦系数λ与管壁粗糙度无关，只与Re有关。不论是光滑管还是粗糙管，λ值均由图中1-20a线查取，表达这一直线的方程64Re湍流时，由于流体质点运动的复杂性，目前还不能完全用理论分析法得到λ的计算式。Re和λ关系表查的λ值，如下图湍流时

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