大學教案:流動阻力與能量損失

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     天津城市建設學院教案
    . 編號:04
    課時安排:8 學時教學課型:理論課√ 實驗課□ 習題課□ 實踐課□ 其它□
    題目(教學章、節(jié)或主題):
    第四章 流動阻力與能量損失
    教學目的要求(分掌握、熟悉、了解三個層次):
    目的:使學生了解實際流體的兩種流動型態(tài),流動阻力與水頭損失的兩種型式,掌握沿程損失、局部損失的分析和計算方法。
    基本要求:理解實際液體的兩種流動型態(tài),流動阻力與水頭損失產(chǎn)生原因,以及邊界層概念及繞流阻力概念。掌握均勻流的基本方程、圓管層流與紊流沿程阻力系數(shù)及沿程水頭損失、局部水頭損失的計算方法,理解當量粗糙度、當量直徑、水力半徑等重要概念。
    教學內(nèi)容(注明: * 重點 # 難點 ?疑點):
    本章各節(jié)的教學內(nèi)容及學時分配:
    §4-1流動阻力與水頭損失的兩種型式 0.5學時
    §4-2層流、紊流與雷諾數(shù) 1.5學時
    §4-3圓管中的層流運動 1學時
    §4-4紊流的特征及紊流切應力 1學時
    §4-5尼古拉茲實驗 1學時
    §4-6當量粗糙度的概念與工業(yè)管道λ的計算 1學時
    §4-7當量直徑的概念與非圓管的沿程損失 1學時
    §4-8管道流動的局部損失 1學時
    共計8學時
    本章教學內(nèi)容的重點和難點:
    * 實際液體的兩種流動型態(tài)的判別,均勻流的基本方程,圓管層流與紊流的流速分布,沿程阻力系數(shù)及沿程水頭損失的計算,局部水頭損失的計算。
    # 沿程損失與局部損失的特征,當量粗糙度、當量直徑的概念,紊流沿程阻力系數(shù)的計算。
    本章教學內(nèi)容的深化和拓寬:
    深化:紊流理論基礎,紊流理論的應用,N-S方程與雷諾應力方程的區(qū)別與聯(lián)系。
    拓寬:現(xiàn)代紊流模型的發(fā)展。
    教學方式、手段、媒介:
    教學方式:講授——提問——講授——習題課——實驗
    注意問題:紊流與層流的判別,圓管紊流的速度分布、切應力分布與紊流阻力系數(shù)經(jīng)驗公式的選取。
    教學媒介:多媒體結(jié)合板書
    討論、思考題、作業(yè):
    1.討論: 1)紊流是怎樣形成的?
    2)為什么Re數(shù)可用來作為判別流態(tài)的準則,而臨界速度卻不可以?
    2.作業(yè):
    習題:4-2、4-5、4-8、4-9、4-10、4-14、4-16、4-19、4-21、4-22、4-23、4-24、4-25、4-27、4-28、4-29、4-30