2023年泵與風(fēng)機(jī)單元二課題二

單元單元一液體機(jī)械運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律

課題課題二液體動(dòng)力學(xué)基本方程式及其應(yīng)用

課型新授課課時(shí)2

知識(shí)目的：掌握液體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)要素與運(yùn)動(dòng)研究方法，舉例說(shuō)明歐拉

法、；流線、穩(wěn)定流、緩變流的定義和作用。

教學(xué)目的

技能目的:通過(guò)測(cè)壓管讓學(xué)生了解液體運(yùn)動(dòng)要素與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。

德育目的:分析管中流速的變化掌握水流狀態(tài)，保證設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)。

1、液體的運(yùn)動(dòng)研究方法。

教學(xué)重點(diǎn)

2、液體流動(dòng)的分類(lèi)。

一、壓力、流速的概念

教學(xué)難點(diǎn)

二、穩(wěn)定流、緩變流的區(qū)別。

教學(xué)方法講授、分析、比較

教學(xué)媒體黑板、粉筆

授課時(shí)間

本小節(jié)內(nèi)容通過(guò)擬定研究電廠中各設(shè)備內(nèi)流體運(yùn)動(dòng)的方法，擬定

教材分析

出設(shè)備內(nèi)處在穩(wěn)定流的緩變流時(shí)，管內(nèi)流體流動(dòng)能量損失最小。

教后記

布置作業(yè)P492-9、2-10

作業(yè)情況

教學(xué)過(guò)程：備注

引入課題：

在自然界或工程實(shí)際中，流體大多處在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，對(duì)的掌握他們的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，

是熱力發(fā)電廠安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)營(yíng)的一個(gè)重要保證。

講授新課：

一、液體的運(yùn)動(dòng)要素與運(yùn)動(dòng)研究方法

1、液體的運(yùn)動(dòng)要素。

(1)、定義：不同的壓力和流速反映液體不同的運(yùn)動(dòng)情況，這種表達(dá)液體運(yùn)動(dòng)

特性的物理量如壓力、流速等，統(tǒng)稱(chēng)為液體的運(yùn)動(dòng)要素。

(2)、方程：設(shè)任意時(shí)刻入質(zhì)點(diǎn)坐標(biāo)為(x,y,z),則：

重點(diǎn)

x=x(a,b,c,t)

掌握

y=y(a,b,c,t)

管道

z=z(a,b,c,t)

中流

(3)、合用情況：流體的振動(dòng)和波動(dòng)問(wèn)題。體的

(4)、優(yōu)點(diǎn)：可以描述各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)間參量變化，研究流體運(yùn)動(dòng)軌跡上流動(dòng)

各流動(dòng)參量的變化。

缺陷：不便于研究整個(gè)流場(chǎng)的特性。

(5)、壓力：管內(nèi)液體運(yùn)動(dòng)時(shí)，測(cè)壓管顯示的液體動(dòng)壓力，簡(jiǎn)稱(chēng)壓力。

(6)、流速:流體質(zhì)點(diǎn)在單位時(shí)間內(nèi)移動(dòng)的距離叫做液體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度。

2、研究液體運(yùn)動(dòng)的方法。(歐拉法)

電廠

(1)、定義：以流場(chǎng)內(nèi)的空間點(diǎn)為研究對(duì)象，研究質(zhì)點(diǎn)通過(guò)空間點(diǎn)時(shí)運(yùn)動(dòng)參數(shù)

流場(chǎng)

隨時(shí)間的變化規(guī)律,把足夠多的空間點(diǎn)綜合起來(lái)得出整個(gè)流場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

的擬

(2)、歐拉變數(shù)：空間坐標(biāo)(x,y,z)稱(chēng)為歐拉變數(shù)。定

(3)、方程：由于歐拉法是描寫(xiě)流場(chǎng)內(nèi)不同位置的質(zhì)點(diǎn)的流動(dòng)參量隨時(shí)間的

變化，則流動(dòng)參量應(yīng)是空間坐標(biāo)和時(shí)間的函數(shù)。

位置：x=x(x,y,z,t)

y=y(x,y,z,t)

z=z(x,y,z,t)

速度：ux=ux(xfyfz,t)

uy=uy(x,y,z,t)

Uz=u<x,y,z,t)必須

同理：p=p(x,y,z,t),p=p(x,y,z,t)一方

說(shuō)明：x、y、z也是時(shí)間t的函數(shù)。面計(jì)

算加

durdurdurduY

Clx-----+U------FU----+U.....-

加速度：dtdx辦■&速度

dudududu

Q=-+UM-+"7~

'dtxdxydy2dz

dudu.du.du

Q~=----r+〃,.-----FW-----FW_----7

2dtxdxyvdy2dz

全加速度=本地加速度+遷移加速度

本地加速度：在一定位置上，流體質(zhì)點(diǎn)速度隨時(shí)間的變化率。

遷移加速度:流體質(zhì)點(diǎn)所在的空間位置的變化而引起的速度變化率。

說(shuō)明：兩種方法具有互換性。但由于歐拉法較簡(jiǎn)樸，且本書(shū)著重討論流場(chǎng)的

整體運(yùn)動(dòng)特性。所以，采用歐拉法研究問(wèn)題。

(4)、流線：(歐拉法)

①定義:是表達(dá)流場(chǎng)中同一時(shí)刻一系列連續(xù)質(zhì)點(diǎn)流動(dòng)方向的空間曲線

此處

②流線的特性：為難

點(diǎn)，結(jié)

1、流線是一條光滑曲線，既不能相交，也不能轉(zhuǎn)折

合實(shí)

2、靠近固體壁面的流線通常與壁面平行,若流線不平行而脫離壁面時(shí)，會(huì)出現(xiàn)漩

際講

渦

解

3、定常流場(chǎng)中流線的形狀不隨時(shí)間變化，并與跡線重合。

4、非定常流動(dòng)時(shí)，流線和跡線不重合。

5、流線密集的地方，表達(dá)該處的流速較大；稀疏的地方，表達(dá)該處的流速較小。

③流線方程:

④例題:

ux-x+t

%，=-y+t

u.—0

已知:求：t=0時(shí),A(T,1)點(diǎn)流線的方程。

流線

dxdy

方程

解：x+t-y+t

積分：1n(x+t)=—ln(-y+t)+C-*(x+t)(-y+t)=C

當(dāng)t=0時(shí)，x=—1,y=l,代入上式得：C'=1

所以，過(guò)A(-1,1)點(diǎn)流線的方程為:xy=-1

二、液體流動(dòng)的分類(lèi)。

1、穩(wěn)定流與非穩(wěn)定流

如圖所示，在流場(chǎng)

中任取一條不是流線的

封閉曲線，通過(guò)該曲線

上的各點(diǎn)可作出許多條

流線，這些流線構(gòu)成的

管狀表面，稱(chēng)為流管。流管內(nèi)的所有流體稱(chēng)為可認(rèn)為相同。

注意

(1)、特性:

時(shí)間、

A.流管內(nèi)外無(wú)流體質(zhì)點(diǎn)互換

空間

B.穩(wěn)定流時(shí)，流管形狀不隨時(shí)間而變，只隨空間位置不同而變化的流動(dòng)。變化

對(duì)流

C.非穩(wěn)定流：流場(chǎng)中任意一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)要素不僅隨空間位置變化，同時(shí)也隨

體的

時(shí)間而變化的流動(dòng)，

影響

(2)應(yīng)用：負(fù)荷不變的正常運(yùn)營(yíng)時(shí)，各種汽、水、油、風(fēng)及煙在管道內(nèi)的流動(dòng)

都認(rèn)為是穩(wěn)定流。機(jī)組啟停及負(fù)荷變動(dòng)時(shí)，流體在各管道內(nèi)的流動(dòng)都是非穩(wěn)

定流。

2、緩變流與急變流

分析

管道

中緩

變流

和急

變流

的變

如圖所示,流速的大小和方向沿流線變化很小的流動(dòng),稱(chēng)為緩變流。在緩變流

化

中,流線近似為互相平行的直線。其他管段內(nèi)的流動(dòng)均為急變流。

小結(jié):用歐拉法即宏觀的角度來(lái)分析和解決問(wèn)題效果較好。該方法將抽象的理論用

形象的流線表現(xiàn)出來(lái),學(xué)生易于接受。

單元單元一液體機(jī)械運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律

課題課題二液體動(dòng)力學(xué)基本方程式及其應(yīng)用

課型新授課課時(shí)2

知識(shí)目的:掌握過(guò)流斷面的平均流速、穩(wěn)定液流的連續(xù)性方程式及應(yīng)

用。

教學(xué)目的技能目的：連續(xù)性方程式的推導(dǎo)，得出穩(wěn)定液流中流速與過(guò)流斷面的

關(guān)系。

德育目的：用連續(xù)性方程式來(lái)判斷電廠中管路流體流動(dòng)的狀態(tài)。

1、過(guò)流斷面的平均流速。

教學(xué)重點(diǎn)

2、穩(wěn)定液流的連續(xù)性方程式。

一、過(guò)流斷面上流速的分布。

教學(xué)難點(diǎn)

二、穩(wěn)定液流的中C與A的關(guān)系。

教學(xué)方法講授、分析、比較

教學(xué)媒體黑板、粉筆

授課時(shí)間

在熱力發(fā)電廠中，通過(guò)各種設(shè)備的壓力表對(duì)設(shè)備的壓力進(jìn)行控

教材分析制，對(duì)安全運(yùn)營(yíng)起著重要的指導(dǎo)作用，因而準(zhǔn)確分析壓力表的測(cè)量

結(jié)果,進(jìn)行電廠設(shè)備的有效控制至關(guān)重要。

教后記

布置作業(yè)P492-11,2-12

作業(yè)情況

教學(xué)過(guò)程:備注

引入課題：

研究流體機(jī)械運(yùn)動(dòng)的規(guī)律時(shí)，必須一方面分析作用在流體上的各種力。

講授新課：

一、流量及過(guò)流斷面平均流量。

1、流量。

(1)定義:單位時(shí)間內(nèi)，通過(guò)過(guò)流斷面的液體數(shù)量，成為流量。在理

(2)、流量：流量可分為體積流量。。3/5)和質(zhì)量流量皿1<8/5)兩類(lèi)解的

2、過(guò)流斷面平均流速:根據(jù)流量相等原則擬定的均勻速度/——斷面平均流速基礎(chǔ)

(假想的流速)，工程上常說(shuō)的管道中流體的流速即是V。(可進(jìn)而理解：就是體工卜堂爭(zhēng)

積流量被過(guò)水?dāng)嗝婷娣e除得的商。)握

二、穩(wěn)定液流的連續(xù)性方程式及其應(yīng)用。

1、微分形式的連續(xù)性方程

(1)可壓縮流體非定常三維流動(dòng)的連續(xù)性方程。

沖?a(a)?a(㈤1a(/w)°

dtdxdydz

明確

空=0

若流體是定常流動(dòng)，則今，上式成為各過(guò)

a㈤?aQ)?a.0程線

3x8dz為可壓縮流體定常三維流動(dòng)的連續(xù)性方程。的含

若流體是不可壓縮的，不管是定?；蚍嵌ǔＡ鲃?dòng)Q均為常數(shù)，故成為義

dudvdw

—+—+—=0

ax?也為不可壓縮流體三維流動(dòng)的連續(xù)性的方程。

2、一維總流的連續(xù)性方程

(1)微元流束的連續(xù)性方程

p、G—p?Cryd

(2)總流的連續(xù)性方程

可壓縮流體定常流動(dòng)時(shí)連續(xù)性方程

8C|A=p2c2A2

沿流程的質(zhì)量流量保持不變。

此處

為難

點(diǎn)，結(jié)

合實(shí)

際講

小結(jié)：靈活運(yùn)用連續(xù)性方程式去求解各種有壓管道內(nèi)流體的壓力。解

單元單元一液體機(jī)械運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律

課題課題二液體動(dòng)力學(xué)基本方程式及其應(yīng)用

課型新授課課時(shí)2

知識(shí)目的：了解液體流動(dòng)的機(jī)械能及其轉(zhuǎn)換，掌握單位重力液體表達(dá)

的能量方程式。

教學(xué)目的技能目的:能量守恒定律同樣合用于電廠中流體的流動(dòng)過(guò)程。

德育目的：能量轉(zhuǎn)換中有部分能量轉(zhuǎn)換為能量流動(dòng)損失，注意通過(guò)采

用恰當(dāng)?shù)拇胧﹣?lái)達(dá)成節(jié)能環(huán)保的目的。

1、分析有壓管道內(nèi)液體流動(dòng)的機(jī)械能及其轉(zhuǎn)換。

教學(xué)重點(diǎn)

2、穩(wěn)定液流的能量方程式。

一、分析管道內(nèi)比動(dòng)能和比壓能的轉(zhuǎn)換過(guò)程。

教學(xué)難點(diǎn)

二、穩(wěn)定液流的能量方程式的推導(dǎo)過(guò)程。

教學(xué)方法講授、分析、比較

教學(xué)媒體黑板、粉筆

授課時(shí)間

本小部分內(nèi)容從能量分析的角度推導(dǎo)了流體流動(dòng)中兩過(guò)流斷面的

教材分析能量方程式，為電廠中節(jié)能減排提供了參考的數(shù)據(jù)，只有采用各種有效

措施減少能量損失，才干進(jìn)一步提高效率。

教后記

布置作業(yè)P492-13

作業(yè)情況

教學(xué)過(guò)程:備注

引入課題：

穩(wěn)定液流的能量方程式是液體流動(dòng)時(shí)遵循的基本規(guī)律,常與連續(xù)性方程式聯(lián)

立起來(lái)解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題。

講授新課：

三、穩(wěn)定液流的能量方程式及其應(yīng)用

（一）、液體流動(dòng)的機(jī)械能及其轉(zhuǎn)換。

實(shí)驗(yàn)裝置：?jiǎn)?dòng)閥門(mén)K,并使管中水流為穩(wěn)定流，則可以觀測(cè)到的現(xiàn)象和

分析的結(jié)論。

（1）各測(cè)壓管中水柱液面均有所下降。表白管道內(nèi)各點(diǎn)的比勢(shì)能都有所減

小。

（2）管道出口有水流出。表白管內(nèi)的水正以一定的流速在運(yùn)動(dòng)。重點(diǎn)

比動(dòng)能：?jiǎn)挝恢亓恳后w所具有的動(dòng)能。掌握

（3）比較點(diǎn)1、2處測(cè)壓管中水柱高度可知,hl〈h2,C1>C2.說(shuō)明液體由小

斷面管道流到大斷面管道時(shí)，比動(dòng)能減小，比壓能增大。

（4）再比較3、4處位置高度、測(cè)壓管中水柱高度可知，液體在等直徑管道

內(nèi)流動(dòng)時(shí)，無(wú)論位置高低，由于流速相等其沿程各點(diǎn)的比動(dòng)能均保持

不變,各點(diǎn)的比勢(shì)能是沿程減小的。

（5）最后，觀測(cè)水流以一定流速向上空噴射時(shí)，水流上升到一定高度后才落

下,這說(shuō)明壓力不變的條件下,動(dòng)能與位能之間的互相轉(zhuǎn)換。

（二）、穩(wěn)定液流的能量方程式

1、、伯努利方程式明確

抱負(fù)流體的伯努里方程的條件各過(guò)

抱負(fù)流體運(yùn)動(dòng)微分方程式的條件僅規(guī)定是抱負(fù)流體，如再增長(zhǎng)以下幾個(gè)限定程線

條件：（1）不可壓縮流體的定常流動(dòng)；（2）沿同一條流線（或微元流束）；（3）的含

流體受到的質(zhì)量力僅為重力。在上述條件下，對(duì)抱負(fù)流體運(yùn)動(dòng)微分方程進(jìn)行簡(jiǎn)化義

并求一次積分,可求得理性流體微元流束的伯努里方程。

假設(shè)流體為不可壓縮流體，積分上式可得

pu2cTpU2

gz+—+—=C或z+—+——=C

P2pg2g

對(duì)于不同的流線,方程式右端的常數(shù)值取不同的值。若1、2為同一條流線（或

微元流束）上的任意兩點(diǎn)，則式可寫(xiě)成4+且+近=2,+三+絲二

Pg2gpg2g必須

一方

在特殊情況下,絕對(duì)靜止流體/=°,可以得到靜力學(xué)基本方程z+2=c。

pg面計(jì)

2、方程的物理意義和幾何意義算比

①幾何意義：動(dòng)能

z——位置水頭〕和比

>測(cè)壓管水頭

—一一壓力水頭」勢(shì)能

Pg

U2

2g-----速度水頭

抱負(fù)不可壓縮流體在重力作用下作定常流動(dòng)時(shí)，沿同一流線（或微元流束）

上各點(diǎn)的位置水頭、壓強(qiáng)水頭和速度水頭之和保持不變，即總水頭線是平行于基

準(zhǔn)面的水平線。

②物理意義：

z——比位能

———比壓能

pg卜總比能

U2

2g——比動(dòng)能:單位重量流體所具有的動(dòng)能此處

抱負(fù)不可壓縮流體在重力作用下作定常流動(dòng)時(shí)，沿同一流線（或微元流束）上為難

各點(diǎn)的單位重量流體所具有的位勢(shì)能、壓強(qiáng)勢(shì)能和動(dòng)能之和保持不變，即機(jī)械能點(diǎn)，結(jié)

為一常數(shù)。合實(shí)

（三）、伯努里方程式的修正際講

1、緩變流（解決壓力不等的問(wèn)題）解

（1）定義:流線間夾角很小,近似平行;流線曲率半徑很大,近似直線的流動(dòng)。

忽略直線慣性力忽略離心慣性力

(2)引入目的:忽略由于速度u的數(shù)值或方向變化而產(chǎn)生的慣性力

(3)特性:重點(diǎn)

①緩變流斷面接近平面掌握

②質(zhì)量力只有重力。由于r大，u2/r不計(jì)，緩變

2、動(dòng)能修正系數(shù)(解決速度分布不均)：流的

Ju'dA應(yīng)用

動(dòng)能修正系數(shù)；a=——

范圍

3、實(shí)際流體時(shí)的修正

對(duì)于實(shí)際流體：有粘性存在，消耗能量

(1)自身摩擦變成熱能散發(fā)

(2)與壁面的摩擦損耗

(3)局部損耗

因此,在抱負(fù)流體伯努利方程式的基礎(chǔ)上加上

4、實(shí)際流體的伯努利方程

ZaLZa

l+—+1^-=2+—+2^+V2

pg2gPg2g

公式說(shuō)明：

(1)。物理意義：它是總流有效斷面上的實(shí)際動(dòng)能對(duì)按平均流速算出假想

動(dòng)能的比值。

(2)?>1層流時(shí)，二=2

紊流時(shí)，?=1.05~1.1

速度越大，雷諾數(shù)Ret1-1(斷面上u的差別越小)

(3)%-的物理意義:實(shí)際總流If2有效斷面間,單位重量液流的平均能量

損失。

(4)合用條件:

①定常流動(dòng)；

②不可壓；

③質(zhì)量力只受重力；

④選取的計(jì)算斷面為緩變流斷面，中間允許有急變流;

⑤具有共同流線。

小結(jié)：液流的能量轉(zhuǎn)換及兩斷面間的能量守恒式都遵循能量守恒式。

單元單元一液體機(jī)械運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律

課題課題二液體動(dòng)力學(xué)基本方程式及其應(yīng)用

課型新授課課時(shí)2

知識(shí)目的:掌握穩(wěn)定液流的流體力學(xué)意義，液流方程式的合用條件，具

體方法和環(huán)節(jié)。

教學(xué)目的技能目的:通過(guò)能量方程式來(lái)求解液流的流速、流量和壓力等量。

德育目的:調(diào)節(jié)流速、流量和壓力等量，有助于電廠進(jìn)行有序的調(diào)控工

作從而保證安全運(yùn)營(yíng)。

1、能量方程式的合用條件。

教學(xué)重點(diǎn)

2、能量方程式的合用方法。

一、能量方程式的解題環(huán)節(jié)。

教學(xué)難點(diǎn)

二、液流的能頭線的繪制方法。

教學(xué)方法講授、分析、比較

教學(xué)媒體黑板、粉筆

授課時(shí)間

通過(guò)度析液流的能頭線在圖形上表達(dá)方法來(lái)分析液流的能量轉(zhuǎn)

教材分析換，通過(guò)擬定合用條件、計(jì)算基準(zhǔn)列出能量方程式，從而計(jì)算電廠中水

管、泵、送風(fēng)機(jī)等設(shè)備的流量、流速，進(jìn)行合理調(diào)控達(dá)成穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)。

教后記

布置作業(yè)P492-14

作業(yè)情況

教學(xué)過(guò)程:備注

引入課題：

流體在受到外在切向應(yīng)力作用時(shí)，會(huì)產(chǎn)生不同特性的基本變形，流體也不例

外，下面來(lái)具體研究一下。

講授新課：

一、穩(wěn)定液流能量方程式的流體力學(xué)意義

1、水頭線的由來(lái)

伯努利方程中的每一項(xiàng)比能和水頭損失都具有長(zhǎng)度的因次，則它們可用

液柱高度來(lái)表達(dá)。它可直觀地反映各能量轉(zhuǎn)化關(guān)系。

zl+—+a1—=z2+^-+(i2^+h]2

Pg2g-Pg22gM，-2

重點(diǎn)

2、水頭線：

掌握

它是能量方程的幾何表達(dá)，即用一個(gè)液柱高度來(lái)表達(dá)每一種比能。

z:位置水頭；

aV2

2g:流速水頭;

P_

r：壓力水頭

hw.2：損失水頭;實(shí)際總流If2有效斷面間，單位重量液流的平均能量損失。

明確

各過(guò)

r:測(cè)壓管水頭

程線

paV2

ZH-----1-------的含

72g:總水頭

義

沿程逐點(diǎn)水頭連線叫做水頭線。

(①位置水頭線;②壓力水頭線；③總水頭線)

3、水頭線的性質(zhì)

(1).總水頭線(〃/)一般情況下總是下降的，有局部損失時(shí)集中下降，有泵時(shí)除

外。

(2).測(cè)壓管水頭線(物)總是比總水頭線小一速度水頭值。

(y\/2

H產(chǎn)Ht-J;V=0,二線重合

「2g

必須

B=H"_Z2=H-z>0

(3).丫當(dāng)他線在z線上面時(shí)，/，正壓區(qū)；反一方

之為負(fù)壓區(qū)；交點(diǎn)處，P=Q面計(jì)

4、水頭線的繪制算

(1)擬定基準(zhǔn)面0—0。

(2)管線軸心線到基準(zhǔn)面的距離的連線為位置水頭線。

(3)在各斷面軸心向上作垂線，在其上截取高度等于中心點(diǎn)的壓強(qiáng)水頭p/y,

得測(cè)壓管水頭，然后，把各斷面的測(cè)壓管水頭連起來(lái)，得測(cè)壓管水頭線。

(4)在測(cè)壓管水頭線以上截取高度等于流速水頭aV72g就得到該斷面的總水頭

?paV2

H=ZH---1----

t72g，各斷面總水頭的連線稱(chēng)為總水頭線。

(5)兩斷面之間的總水頭線下降高度就是這兩斷面間的水頭損失4,-2

舉例:局部損失不計(jì)

此處

為難

點(diǎn)，結(jié)

合實(shí)

際講

解

二、穩(wěn)定液流能量方程式的應(yīng)用

1、伯努利方程式的應(yīng)用涉及四個(gè)方面:

①一般水力計(jì)算

②節(jié)流式流量計(jì)

③畢托管、駐壓強(qiáng)、總壓強(qiáng)（測(cè)速管）

④流動(dòng)吸力問(wèn)題

2、解題環(huán)節(jié)：

①順液流方向取三面

兩個(gè)計(jì)算斷面：所求未知量所在斷面；已知條件比較充足的斷面；基準(zhǔn)面讓學(xué)

0—0生在

②列伯努利方程求解理解

3、應(yīng)用伯努利方程應(yīng)注意的問(wèn)題：的基

①搞清使用條件礎(chǔ)上

②方程中位置水頭z是相對(duì)基準(zhǔn)面而言靈活

③計(jì)算時(shí)，方程兩邊選用壓力標(biāo)準(zhǔn)一致，單位統(tǒng)一應(yīng)用

④動(dòng)能修正系數(shù)解題

環(huán)節(jié)

⑤同一基準(zhǔn)面上兩點(diǎn)1、2兩處含義不同，不可混用；

12

⑥對(duì)于水罐、水池等，液面上速度近似為零。據(jù)連續(xù)性方程

乂4=匕4

Ai>>A,,Vi<<V2==fV產(chǎn)0

4、規(guī)定:畫(huà)清楚圖，標(biāo)明斷面，寫(xiě)清方程

小結(jié)：流體力學(xué)也是遵循由淺入深，由簡(jiǎn)到繁,由特殊到一般的結(jié)識(shí)規(guī)律。

單元單元一液體機(jī)械運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律

課題課題二液體動(dòng)力學(xué)基本方程式及其應(yīng)用

課型新授課課時(shí)2

知識(shí)目的:例2-8和例2—9通過(guò)求解水管中的流量,繪出測(cè)壓管能頭線，

求解噴射泵工作室真空的計(jì)算公式。

教學(xué)目的技能目的：通過(guò)流量和高度的計(jì)算，熟悉能量方程式的計(jì)算環(huán)節(jié)。

德育目的：流量和位置高度的數(shù)值為以后的穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)和壓力控制提供

了參考數(shù)據(jù)。

1、例2-8中流量的計(jì)算。

教學(xué)重點(diǎn)

2、例2—9中真空的計(jì)算。

一、進(jìn)一步熟悉能量方程式的計(jì)算環(huán)節(jié)。

教學(xué)難點(diǎn)

二、噴射泵的工作原理。

教學(xué)方法講授、分析、比較

教學(xué)媒體黑板、粉筆

授課時(shí)間

通過(guò)例題分析,讓學(xué)生熟悉電廠中流量和高度的計(jì)算。了解電廠的

教材分析

實(shí)際的運(yùn)營(yíng)狀況。

教后記

布置作業(yè)P542-20

作業(yè)情況

教學(xué)過(guò)程:備注

引入課題：

流體在受到外在切向應(yīng)力作用時(shí)，會(huì)產(chǎn)生不同特性的基本變形，流體也不例

外，下面來(lái)具體研究一下。

講授新課：

穩(wěn)定液流能量方程式的應(yīng)用實(shí)例

1）.一般水力計(jì)算問(wèn)題

【例2—8]

重點(diǎn)

掌握

PA=2祖=2x9.8x10,

dA=0.05m,dc-0.02m

〃“，A-B=0.5〃2,￡.B_c=O.bH

求：Pc=?0??目=?

解:分析：A、B、C三個(gè)斷面各有三個(gè)參數(shù)z、p、V

ZA>PA、匕；ZB、PB>VB\ZC、PC、

取A—C兩斷面列方程有二個(gè)未知數(shù)匕、匕，再聯(lián)立連續(xù)性方程可求解。明確

把基準(zhǔn)面定在A點(diǎn)，使用表壓計(jì)算。各過(guò)

由連續(xù)性方程：丫八4二乂4程線

的含

義

（1）對(duì)A-C斷面列能量方程

ZA+&￥=Zc+在+4+

Y2g72g

Vc=Z=25.5nVs

A

―

A-C列方程:y2gy2g

以=-2.94機(jī)水柱

代數(shù)后得：7

pt=-28812Pa（表壓）

（2）.欲滲液體吸入條件為：VNO

0—0~卜1斷面列方程，基準(zhǔn)面取在0—0,則：根據(jù)

HV2B知

0+0+0="。V+"+上c+兒M，

72g條件

V2來(lái)簡(jiǎn)

???廉2盧0

2g化公

江

Wo+-^<O=>HQ&_式

YY

即.可把2=1.2的液體吸入的高度的極限值

H<-28812=215m

代入數(shù)值得：°712x9800

而H=l.5m<2.45m,故可以吸上去。

圖示為一抽水裝置，運(yùn)用噴射水流在吼道斷面上導(dǎo)致的負(fù)壓，可將M容器中的積

水抽出。

已知:H、b、h（不計(jì)損失），

求:吼道有效斷面面積A?與噴嘴出口斷面面積A2之間應(yīng)滿足什么樣的條件能使

抽水裝置開(kāi)始工作？

解：以1-1為基準(zhǔn)面，列0-0、1—1斷面的能量方程：

2

A_A+V.

/2g

以0'—0'為基準(zhǔn)面，列1—1、2—2斷面的能量方程：

(Hj)+且+&=或

/2g2g

要使抽水機(jī)工作：?

則:V,=j2g(/i+，，河

A=H=

又由于：A”=4?匕所以：A匕\h+b

小結(jié):掌握噴射泵的工作原理。

單元單元一液體機(jī)械運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律

課題課題二液體動(dòng)力學(xué)基本方程式及其應(yīng)用

課型新授課課時(shí)2

知識(shí)目的：通過(guò)求解鍋爐送風(fēng)機(jī)的流量和文丘里流量計(jì)的流量計(jì)算，

進(jìn)一步掌握能量方程式的求解。

教學(xué)目的

技能目的：通過(guò)列輔助方程,為能量方程式的求解提供了調(diào)節(jié)。

德育目的:通過(guò)對(duì)流量的合理運(yùn)營(yíng)調(diào)控，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的安全運(yùn)營(yíng)。

1、鍋爐送風(fēng)機(jī)中測(cè)壓管的應(yīng)用。

教學(xué)重點(diǎn)

2、文丘里流量計(jì)的應(yīng)用原理。

一、文丘里流量計(jì)的流量計(jì)算公式。

教學(xué)難點(diǎn)

二、U型測(cè)壓計(jì)測(cè)壓計(jì)算。

教學(xué)方法講授、分析、比較

教學(xué)媒體黑板、粉筆

授課時(shí)間

通過(guò)熱電廠中重要設(shè)備鍋爐送風(fēng)機(jī)和流量計(jì)的分析，結(jié)合能量方

教材分析

程式的計(jì)算讓理論和實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，便于知識(shí)的內(nèi)化、鞏固和提高。

教后記

布置作業(yè)P532-23

作業(yè)情況

教學(xué)過(guò)程:備注

引入課題:

流體在受到外在切向應(yīng)力作用時(shí)，會(huì)產(chǎn)生不同特性的基本變形，流體也不例

外，下面來(lái)具體研究一下。

講授新課：

【例2-10]U形水銀壓差計(jì)連接于直角彎管，

重點(diǎn)

已知：&=300mm,d2=100mm,

掌握

管中流量0=100L/s時(shí)，

試問(wèn):壓差計(jì)讀數(shù)Ah等于多少？（不計(jì)水頭損失）

解：以0-0斷面為基準(zhǔn)面，列1-1、2-2兩斷面的能量方程:

0+—+—=(z+A/?)+—+—

72g72g

七Jz+M)+史上

Y2g

又乂=另=1^^=142向s—導(dǎo)就籌574加s

明確

由等壓面a-a得壓強(qiáng)關(guān)系：8一死=P?+%則P?=+%

各過(guò)

巫必士=3）+烏&上程線

所以/96

的含

△h=I)、'=0.649m=649mm義

【例節(jié)流式流量計(jì)

1、常用的幾種類(lèi)型的流量計(jì)：①孔板流量計(jì)、②噴嘴流量計(jì)、③文丘利流量計(jì)、

④浮子流量計(jì)、⑤渦輪流量計(jì)、⑥容積式流量計(jì)(橢圓齒輪流量計(jì)、腰輪流量

計(jì)、刮板流量計(jì))其中①、②、③皆為節(jié)流式流量計(jì)。

2、特點(diǎn)：有效斷面面積減小

一、基本原理：當(dāng)管路中的流體流經(jīng)節(jié)流裝置時(shí)，在收縮斷面處流速增長(zhǎng),

壓減少，使節(jié)流裝置前后產(chǎn)生壓差，可通過(guò)測(cè)量壓差來(lái)計(jì)量流量。了解

二、流量計(jì)公式：公式推導(dǎo)根據(jù)能量方程和連續(xù)性方程。應(yīng)用

原理

孔板孔徑為d,

A=nd2/4,

1-1斷面處速度為V,,

2-2斷面處速度為V2,

孔眼處速度為vo

暫不考慮損失,取1-2斷面列能量方程和連續(xù)性方程

此處

為難

匕4=匕4=憶4(2)點(diǎn)，結(jié)

(2)式代入(1)式,整理得合實(shí)

際講

解

。理論=M

考慮到實(shí)際流體的損失及與理論計(jì)算的差別，需對(duì)公式進(jìn)行校正，用流量

公式

系數(shù)。代替〃，則:的校

正對(duì)

于運(yùn)

說(shuō)明：算結(jié)

①.a——流量系數(shù)果有

重要

A----孔口面積

影響。

(Pi-p2y

//——壓差水頭，即

(Pi-p/

二M

②.對(duì)于液氣壓差計(jì)

小結(jié):讓學(xué)生學(xué)會(huì)通過(guò)已知條件去合理的選擇過(guò)流斷面和基準(zhǔn)面。

單元單元一液體機(jī)械運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律

課題課題二液體動(dòng)力學(xué)基本方程式及其應(yīng)用

課型新授課課時(shí)2

知識(shí)目的：通過(guò)度析例2-12皮托管流速儀來(lái)求解它的基本計(jì)算公式。

教學(xué)目的技能目的:通過(guò)駐點(diǎn)流速的變化來(lái)測(cè)定管路中流體的流速。

德育目的:流速的控制對(duì)于設(shè)備的安全運(yùn)營(yíng)至關(guān)重要。

1、了解流速與h的關(guān)系。

教學(xué)重點(diǎn)

2、了解皮托管流速儀這種設(shè)備。

一、皮托管流速儀駐點(diǎn)的意義。

教學(xué)難點(diǎn)

二、皮托管流速儀的應(yīng)用意義。

教學(xué)方法講授、分析、比較

教學(xué)媒體黑板、粉筆

授課時(shí)間

本小節(jié)通過(guò)皮托管流速儀中駐點(diǎn)流速的變化，展示了測(cè)速管與測(cè)

教材分析

壓管內(nèi)液柱高度的關(guān)系，因而擬定出流體流速與高度差值的關(guān)系。

教后記

布置作業(yè)P532-24

作業(yè)情況

教學(xué)過(guò)程:備注

引入課題：

流體在受到外在切向應(yīng)力作用時(shí)，會(huì)產(chǎn)生不同特性的基本變形，流體也不例

外，下面來(lái)具體研究一下。

講授新課：

一.畢托管原理

重點(diǎn)

①駐壓強(qiáng)：流動(dòng)流體中加一障礙物后，駐點(diǎn)處增高的壓強(qiáng)，即動(dòng)能轉(zhuǎn)化而來(lái)的壓

掌握

強(qiáng)

②動(dòng)壓強(qiáng)：流動(dòng)流體中不受流速影響的某點(diǎn)的壓強(qiáng)P""

③總壓強(qiáng):運(yùn)動(dòng)流體動(dòng)壓強(qiáng)與駐壓強(qiáng)之和，即駐點(diǎn)處的壓強(qiáng)。

④單孔測(cè)速管

制作原理：當(dāng)水流受到迎面物體的阻礙，被迫向四周分流時(shí)，在物體表白

上受水流頂沖的A點(diǎn)流速等于零，稱(chēng)為水流滯止點(diǎn)（駐點(diǎn)）。駐點(diǎn)處的動(dòng)能所有轉(zhuǎn)

化為壓能，單孔測(cè)速管和畢托管就是根據(jù)這一原理制成的一種測(cè)速儀。

如圖，1管測(cè)的是動(dòng)壓強(qiáng),2管測(cè)的是總壓強(qiáng)，則駐壓強(qiáng)

2明確

U

=PA-PO,________

2g~yu=N2gMy各過(guò)

實(shí)際情況下加入修正系數(shù)。??礪程線

的含

⑤.雙孔測(cè)速管一一畢托管