第二章 液压流体力学基础 动力学

课题序号教学班级教学课时2教学形式新授课题名称第二章液压流体力学基础动力学（1）使用教具投影仪、电脑教学目标掌握动力学基本概念：理想液体、恒定流动、迹线和流线等2、理解流体力学连续性方程教学重点理想液体、恒定流动、流体力学连续性方程教学难点理想液体、恒定流动、迹线和流、流体力学连续性方程更新、补充、删节内容无课前准备按照人才培养方案精心备课、准备相关课件。了解学生学习状况课外作业本章书后习题板书设计2.2液体动力学2.2.1基本概念一、理想液体和恒定流动1、理想液体2、恒定流动二、迹线、流线、流束和通流截面三、流量和平均流速四、流动状态、雷诺数2.2.2连续性方程 教学感想课堂教学安排教学环节主要教学内容教学手段与方式复习新课1、液体静压力及其特性2、液体静力学方程3、压力的表示方法及单位4、帕斯卡原理2.2液体动力学2.2.1基本概念一、理想液体和恒定流动1、理想液体理想液体就是指没有粘性、不可压缩的液体。我们把既具有粘性又可压缩的液体称为实际液体。2、恒定流动如果空间上的运动参数p、v及在不同的时间内都有确定的值，即它们只随空间点坐标的变化而变化，不随时间t变化，对液体的这种运动称为定常流动或恒定流动。二、迹线、流线、流束和通流截面①迹线：迹线是流场中液体质点在一段时间内运动的轨迹线。②流线：流线是流场中液体质点在某一瞬间运动状态的一条空间曲线。在该线上各点的液体质点的速度方向与曲线在该点的切线方向重合。提问讲解课件讲解课堂教学安排教学环节主要教学内容教学手段与方式③流管：某一瞬时t在流场中画一封闭曲线，经过曲线的每一点作流线，由这些流线组成的表面称流管。④流束：充满在流管内的流线的总体，称为流束。⑤通流截面：垂直于流束的截面称为通流截面。三、流量和平均流速1、流量：单位时间内通过通流截面的液体的体积称为流量，用q表示，流量的常用单位为升/分，L/min。对微小流束，通过dA上的流量为dq,其表达式为：dq=udA流过整个通流截面的流量为q=当已知通流截面上的流速u的变化规律时，可以由上式求出实际流量。2、平均流速：假设通流截面上流速均匀分布，用v来表示，得q==vA则平均流速为：v=q/A四、流动状态、雷诺数1、流动状态——层流和紊流层流：在液体运动时，如果质点没有横向脉动，不引起液体质点混杂，而是层次分明，能够维持安定的流束状态，这种流动称为层流。紊流：如果液体流动时质点具有脉动速度，引起流层间质点相互错杂交换，这种流动称为紊流或湍流。讲解分析课件讲解课件动画演示课堂教学安排教学环节主要教学内容教学手段与方式2、雷诺数液体流动时究竟是层流还是紊流，须用雷诺数来判别。实验证明，液体在圆管中的流动状态不仅与管内的平均流速v有关，还和管径d、液体的运动粘度有关。但是，真正决定液流状态的，却是这三个参数所组成的一个称为雷诺数Re的无量纲纯数：Re=vd/2.2.2连续性方程质量守恒是自然界的客观规律，不可压缩液体的流动过程也遵守能量守恒定律。在流体力学中这个规律用称为连续性方程的数学形式来表达的。其中不可压缩流体作定常流动的连续性方程为：v1A1=v2A2由于通流截面是任意取的，则有：q=v1A1=v2A2=v3A3=……=vnAn=C(常数)式中：v1，v2分别是流管通流截面A1及A2上的平均流速。上式表明通过流管内任一通流截面上的流量相等，当流量一定时，任一通流截面上的通流面积与流速成反比。则有任一通流断面上的平均流速为：vi=q/Ai讨论分析讲解讨论分析课堂教学安排教学环