【正文】 壓降低，使節(jié)流裝置前后產(chǎn)生壓差，可通過測量壓差來計量流量。 教學(xué)重點(diǎn) 了解流速與 h 的關(guān)系。駐點(diǎn)處的動能全部轉(zhuǎn)化為壓能，單孔測速管和畢托管就是根據(jù)這一原理制成的一種測速儀。 技能目標(biāo) ： 讓學(xué)生掌握動量方程的步驟及 注意點(diǎn)。 講授新課： 四、穩(wěn)定液流的動量方程式及其應(yīng)用 一、動量方程的推導(dǎo) 將力學(xué)中的動量定理應(yīng)用于流體的流動中，可以導(dǎo)出流體運(yùn)動的動量方程。 （ 5）對于未知的邊界反力 可先假定一個方向，如解出結(jié)果得正值，則作用力方向與假定的相符合；解出結(jié)果得負(fù)值，則作用力方向與假定的方向相反 ,求的力為外界對流體的作用力。 （ 5）方程右端的動量變化是指流出的動量減去流入的動量。由于射流的沖擊作用，在擋板上產(chǎn)生一個作用力 R。 38 單元 單元一 液體機(jī)械運(yùn)動的基本規(guī)律 課題 課題二 液體動力學(xué)基本方程式及其應(yīng)用 課型 新授課 課時 2 教學(xué)目標(biāo) 知識目標(biāo) ： 了解水擊的概念、原理、分類，分析水擊發(fā)生過程。 教后記 布置作業(yè) P 作業(yè)情況 39 教學(xué)過程： 備注 引入課題： 流體在受到外在切向應(yīng)力 作用時，會產(chǎn)生不同特性的基本變形，流體也不例外，下面來具體研究一下。水擊波運(yùn)動特征相當(dāng)于 0?t 時的水擊波特征 ②推導(dǎo)：水擊前 水體動量 0tvAc?? 此時間后動量為 vtcAA ????????? )()( ?? 動量變化為： 0)()( vtcAvtcAA ??????????????? ??? 0)( tvActvcAAAA ??????????? ????? )( 0vvtAc ??? ? 另外 沖量（管軸內(nèi)）變化為：tAppAAptAAppAp ?????????????????? )()]()([ 000 略去 Ap?? 又考慮到 pAAp ????0 Ap?0 略 故 tpAvvtAc ?????? )( 0? )( 0 vvcp ????? ? 若閥門在該時刻全部關(guān)閉，即 0?v 0vcp ???? ? 用水柱高度表示 0vgcpH ???? ? 二、間接水擊： ① clt 2? 時，即關(guān)閉最早的水擊波的反射波到達(dá)閥門時，閥門仍未關(guān)閉，仍有增壓，增壓、減壓相抵消一部分的水擊現(xiàn)象。 d —— 管徑 )(mm ? —— 管壁厚 )(mm 必須首先計算 此處為難點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際講解 41 三、 水擊的預(yù)防： 避免直接水擊，減少間接水擊壓強(qiáng) 措施一般有：①限制管中流速 擴(kuò)大 ????? pvd ②延長閥門關(guān)閉時間 ③管道上設(shè)置安全閥、水擊消除閥等裝置，旁通閥門有一個分液體流出，減小水擊壓強(qiáng) ④管道上設(shè)置空氣室，調(diào)壓塔等裝置 減小 水擊壓強(qiáng)及其水擊影響的范圍（調(diào)壓塔水位衰減調(diào)節(jié)） 小結(jié)： 重點(diǎn)掌握避免或減輕水擊危害的措施。 二、水擊壓強(qiáng)的計算 用理論力學(xué)中的動量定律來推求。 二、避免或減輕水擊的措施。彎管輸送水 已知： d1＝ 150mm， d2＝ 75mm p1＝ 105Pa， Q＝ 不計水頭損失 求：水流對彎管的作用力 大小和方向 分析角度對于受力的影響 37 分析： 1－ 1： p1（√）， V1（可求）， z1（√） 2－ 2： p2（？）， V2（可求）， z2（√） 解： smdQAQV / 2111 ??? ? smdQAQV / 2222 ??? ? 取 1 22兩斷面列伯努利方程 2gV2gV222211 ????? pp 所以， ? ? PaVVpp 5222112 ????? ? 設(shè) R為彎管對水流的作用力，與水平方向的夾角為θ，方向如圖 對選取的控制體列動量方程： x方向： )0( 111 VQRAp x ??? ? y方向： )0( 222 ??? VQApR y ? 所以， NRNR yx 9 5 83 6 6 3 ?? NRRR yx 37 8622 ??? ???xyRRar ctg? 所以，水流對彎管壁的作用力為 R的反作用力 R`，大小相等，方向相反。 受力分析： F 動量變化： 0?QV? ? 理想流體的出流速度： ghV 2? ? 這一瞬刻在容器內(nèi)的流體，它在水平方向的動量變化將決定于單位的時間內(nèi)內(nèi)容器流出來的動量： 2AVQV ?? ? ? 這一動量變化當(dāng)然在大小、方向、位置恰等于器壁在水平方向加在流體上的壓力合力。當(dāng)力和速度在坐標(biāo)軸上的分量與坐標(biāo)正方向一致時，為正；相反時，為負(fù)。 （ 3）使用時應(yīng)注意：適當(dāng)?shù)剡x擇控制面，完整地表達(dá)出作用在控制體和控制面上的一切外力，一般包括兩端壓力，重力，四周邊界反力。 教學(xué)方法 講授、分析、比較 教學(xué)媒體 黑板、粉筆 授課時間 教材分析 液流的動量方程式是動量定理在液體流動中的數(shù)學(xué)表達(dá)式，反應(yīng)了液體的流速變化與壁面所受作用力之間的關(guān)系。 解： ① 以 3－ 3斷面為基準(zhǔn)面，列 1－ 3－ 3兩斷面的能量方程： ? ? 320222 0000 hhpphh ????????? ?? 以 2－ 2斷面為基準(zhǔn)面，列 2－ 4－ 4兩斷面的能量方程： ? ? gVhhp 2022 24120 ?????? ? 所以， ? ? ? ? ? ?? ?? ? smhhhhghhgpgV/222 12321204???????????? ? ② mgVh 24 ?? 小結(jié)： 了解皮托管流速儀的構(gòu)成對于正確列能量方程式起到了重要作用。 講授新課： 一 . 畢托管原理 ① 駐壓強(qiáng)：流動流體中加一障礙物后，駐點(diǎn)處增高的壓強(qiáng)，即動能轉(zhuǎn) 化而來的壓強(qiáng) guo 22 ② 動壓強(qiáng)：流動流體中不受流速影響的某點(diǎn)的壓強(qiáng) ?op ③ 總壓強(qiáng)：運(yùn)動流體動壓強(qiáng)與駐壓強(qiáng)之和，即駐點(diǎn)處的壓強(qiáng)。 技能目標(biāo) ： 通過駐點(diǎn)流速的變化來測定管路中流體的流速。 教后記 布置作業(yè) P53 223 作業(yè)情況 23 教學(xué)過程： 備注 引入課題： 流體在受到外在切向應(yīng)力作用時，會產(chǎn)生不同特性的基本變形，流體也不例外，下面來具體研究一 下。 22 單元 單元一 液體機(jī)械運(yùn)動的基本規(guī)律 課題 課題二 液體動力學(xué)基本方程式及其應(yīng)用 課型 新授課 課時 2 教學(xué)目標(biāo) 知識目標(biāo) ： 通過求解鍋爐送風(fēng)機(jī)的流量和文丘里流量計的流量計算，進(jìn)一步掌握能量方程式的求解。了解電廠的實(shí)際的運(yùn)行狀況。 讓學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上靈活應(yīng)用解題步驟 17 單元 單元一 液體機(jī)械運(yùn)動的基本規(guī)律 課題 課題二 液體動力學(xué)基本方程式及其應(yīng)用 課型 新授課 課時 2 教學(xué)目標(biāo) 知識目標(biāo) ： 例 28 和例 29 通過求解水管中的流量，繪出測壓管能頭線，求解噴射泵工作室真 空的計算公式。 二線重合,0。 教后記 布置作業(yè) P49 214 作業(yè)情況 14 教學(xué)過程： 備注 引入課 題： 流體在受到外在切向應(yīng)力作用時，會產(chǎn)生不同特性的基本變形，流體也不例外，下面來具體研究一下。 13 單元 單元一 液體機(jī)械運(yùn)動的基本規(guī)律 課題 課題二 液體動力學(xué)基本方程式及其應(yīng)用 課型 新授課 課時 2 教學(xué)目標(biāo) 知識目標(biāo) ： 掌握穩(wěn)定液流的流體力學(xué)意義，液流方程式的適用條件，具體方法和步驟。 方程的物理意義和幾何意義 ① 幾何意義： z —— 位置水頭 Pgρ —— 壓力水頭 gu22 —— 速度水頭 理想不可壓縮流體在重力作用下作定常流動時，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。 比動能：單位重量液體所具有的動能。 教學(xué)方法 講授、分析、比較 教學(xué)媒體 黑板、粉筆 授課時間 教材分析 本小部分內(nèi)容從能量分析的角度推導(dǎo)了流體流動中兩過流斷面的能量方程式，為電廠中節(jié)能減排提供了參考的數(shù)據(jù)，只有采取各種有效措施降低能量損失，才能進(jìn)一步提高效率。 （ 3） 、分流 與匯流 A1， Q1 Q1+ Q2＝ Q3 A2， Q2 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。 （ 2） 、 流量 ： 流量可分為體積流量 Q （ m3 /s） 和質(zhì)量流量 M（ kg/s） 兩類 過流 斷面平均流速 ： 根據(jù)流量相等原則 確定的 均勻速度 v—— 斷面平均流速（ 假想的流速 ） ，工程上常說的管道中流體的流速 即是 v 。 穩(wěn)定液流的連續(xù)性方程式。在緩變流中，流線近 似為互相平行的直線。 必須首先計算加速度