化工原理第一章局部阻力教案

1赵县职教中心职高二年级化工原理教学案课题局部阻力的计算备课人姚学习目标要求1、熟悉局部阻力的概念2、掌握局部阻力的计算方法——当量长度法、阻力系数法重、难点局部阻力的计算方法——当量长度法、阻力系数法学习方法自主——合作——探究学习过程【知识回顾】1、管壁粗糙度对摩擦系数的影响与管径的大小（填“有关”或“无关”）2、滞流时，摩擦系数只与有关，而与无关。滞流时，摩擦系数与雷诺数Re的关系式：3、湍流时的摩擦系数当流体呈湍流时，摩擦系数与及都有关。4、分别计算在下列情况时，流体流过100m直管的损失能量和压力降。①20℃98%的硫酸在内径为50mm的直管内流动，流速1.5m/s，硫酸密度为1830kg/m3，粘度为20mPa·s。②20℃的水在内径为68mm的钢管中流动，流速2m/s，密度为1000kg/m3，粘度为1mPa·s。【自主学习】一、阅读书P47“当量长度法”的相关内容，认真思考并回答下列问题【思考：】1、当量长度（符号：）的定义：22、此时范宁公式改写为：二、阅读书P48—P49“阻力系数法”的相关内容，认真思考并回答下列问题【思考：】阻力系数（符号：）：用阻力系数计算法计算局部阻力。则范宁公式改写为：此式表示为：1、突然扩大阻力系数ζ扩突然扩大阻力系数ζ扩的计算式：▲小组讨论：⑴什么时候认为流体突然扩大？⑵计算突然扩大局部阻力时，流速应如何选取？⑶流体由管口进入容器时，ζ扩=，为什么？2、突然收缩阻力系数ζ收▲小组合作：⑴什么时候认为流体突然收缩？计算突然收缩局部阻力时，流速应如何选取？⑵观察表1-4突然收缩的阻力系数，阻力系数ζ收随着S1/S2比值的而【思考：】⑴当S1/S2值在0.2---0.8时，ζ收的近似值如何求取？⑵流体由容器进入管口时，S1/S2=，ζ收=二、阅读书P50“管路总阻力”的相关内容，认真思考并回答下列问题管路总阻力为与的总和▲小组合作：1、利用当量长度法计算管路总阻力2、利用阻力系数法计算管路总阻力备注：从表1-3中可以查出各种管件、阀门、流量计的当量长度3注意：以上公式用于等径管路的总阻力计算。对于不同直径的管段组成的管路，需分段进行计算。【随堂练习】1、密度为1000Kg/m3的水溶液由贮槽送到高位槽，贮槽与高位槽的液面差为15m，管路为20mφ108×4mm的直钢管和一个1/2开的闸阀、2个90°标准弯头所组成。溶液在管内的流速为2m/s，粘度为1mPa·s，泵的效率为0.65，试求泵的轴功率。（利用阻力系数法和当量长度法分别计算局部阻力）2、以36m3/h流量的常温水在φ108×4mm的钢管中流过，管路上装有标准弯头两个，闸阀（全开）一个，直管长度为30m。试计算水流过该管路的总阻力损失。43、10℃的水在内径为25mm的钢管中流动，流速为1m/s。试计算在100m长的直管中的损失压头。4、水在φ38×1.5mm的水平钢管内流过，温度是20℃，流速是2.5m/s，管长是100m。求直管阻力为若干mＨ2O及压强降kPa？5、一定量的液体在圆形直管内作滞流流动。若管长及液体物性不变，而管径减至原有的1/2，问因流动阻力而产生的能量损失为原来的若干倍？【学后反思】备注：作业书P63第25、26、27、28、29、30题5