第四章流动阻力和能量损失 1.本章的教学目标及基本要求 本章主要是讨论不可压缩粘性流体在管道中的流动规律,主要内容包括流动状态、速度分布 流量及压差的计算、能量损失的规律及计算等。通过本章的学习,要求学生能够熟练应用莫 迪图查取λ,并结合能量损失计算式、流体运动的基本方程以及伯努利方程等,来分析解决 管内流体的运动及水力计算问题 2.本章各节教学内容及学时分配; 本章分5单元:计10学时 单元1:沿程损失和局部损失,流体流动的两种状态,临界雷诺数 2学时 单元2圆管中的层流流动,湍流的脉动现象及时均化的概念 2学时 单元3;,圆管中的湍流流动,沿程阻力系数λ的实验研究 2学时 单元4:管道流动的局部损失 2学时 单元5:应用举例 2学时 本章教学内容的重点和难点 本章的重点是:Re数定义式,流态判断;沿程阻力与局部阻力计算式:圆管内层、湍流 动的特征:不同Re数下对应的λ计算。本章的难点是:值的分区:非圆形管道的d值:时 均化模型、普朗特混合长假说及对湍流中流动参数和雷诺切应力算式的处理, 4.本章教学内容的深化和拓宽 通过对不可压缩粘性流体在管道中的流动规律的讨论,并结合连续性方程、能量方程和能 量损失等基本公式,掌握不可压缩流体在管路中的阻力计算方法。 5.本章教学方式(手段)及教学过程中应注意的问题 本章涉及到较多的数学推导,注意时刻提醒学生在推导过程中各个物理量以及各项的物理 意义;针对湍流流动的复杂特点,本章还引入时均化模型和普朗特混合长假说来处理其流动 参数和雷诺应力式等,提醒学生对上述理论加深理解。 6.本章的主要参考书目 屠大燕主编·流体力学与流体机械·北京:中国建筑工业出版社,199 刘鹤年编·水力学·北京:中国建筑工业出版社,1999 李玉柱苑明顺编·流体力学·北京:高等教育出版社,1998 汪兴华·工程流体力学习题集·北京:机械工业出版社,1983 周光炯等编·流体力学·第2版·北京:高等教育出版社,2000 ●潘文全·工程流体力学·北京:清华大学出版社,1988 Vennard J K and R L Street. Elementary Fluid Mechanics. 6th ed. New York: John Wiley Sons, 1982 Clayton TCrowe, Donald F Elger and John A Roberson. Engineering Fluid Mechanics11 第四章 流动阻力和能量损失 1．本章的教学目标及基本要求； 本章主要是讨论不可压缩粘性流体在管道中的流动规律，主要内容包括流动状态、速度分布、 流量及压差的计算、能量损失的规律及计算等。通过本章的学习，要求学生能够熟练应用莫 迪图查取 λ，并结合能量损失计算式、流体运动的基本方程以及伯努利方程等，来分析解决 管内流体的运动及水力计算问题。 2．本章各节教学内容及学时分配； 本章分 5 单元：计 10 学时 单元 1：沿程损失和局部损失，流体流动的两种状态，临界雷诺数 2 学时 单元 2 圆管中的层流流动，湍流的脉动现象及时均化的概念 2 学时 单元 3：，圆管中的湍流流动，沿程阻力系数λ的实验研究 2 学时 单元 4：管道流动的局部损失 2 学时 单元 5：应用举例 2 学时 3．本章教学内容的重点和难点； 本章的重点是：Re 数定义式，流态判断；沿程阻力与局部阻力计算式；圆管内层、湍流 动的特征；不同 Re 数下对应的λ计算。本章的难点是：λ值的分区；非圆形管道的 d 值；时 均化模型、普朗特混合长假说及对湍流中流动参数和雷诺切应力算式的处理。 4. 本章教学内容的深化和拓宽； 通过对不可压缩粘性流体在管道中的流动规律的讨论，并结合连续性方程、能量方程和能 量损失等基本公式，掌握不可压缩流体在管路中的阻力计算方法。 5．本章教学方式（手段）及教学过程中应注意的问题； 本章涉及到较多的数学推导，注意时刻提醒学生在推导过程中各个物理量以及各项的物理 意义；针对湍流流动的复杂特点，本章还引入时均化模型和普朗特混合长假说来处理其流动 参数和雷诺应力式等，提醒学生对上述理论加深理解。 6．本章的主要参考书目； ⚫ 屠大燕主编·流体力学与流体机械·北京：中国建筑工业出版社，1999 ⚫ 刘鹤年编·水力学·北京：中国建筑工业出版社，1999 ⚫ 李玉柱 苑明顺编·流体力学·北京：高等教育出版社，1998 ⚫ 汪兴华·工程流体力学习题集·北京：机械工业出版社，1983 ⚫ 周光炯等编·流体力学·第 2 版·北京：高等教育出版社，2000 ⚫ 潘文全·工程流体力学·北京：清华大学出版社，1988 ⚫ Vennard J K and R L Street. Elementary Fluid Mechanics. 6th ed. New York: John Wiley & Sons,1982 ⚫ Clayton T.Crowe, Donald F. Elger and John A. Roberson. Engineering Fluid Mechanics