化工原理第一章局部阻力教案.doc

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。
① 20℃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。

② 20℃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：

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
2、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
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20m φ108×4mm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1 mPa·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。

3、10℃的水在内径为25mm的钢管中流动，流速为1 m/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

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