动力学第12次课

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完整版工程流体力学教案

授课时间班级授课顺序第1次课课题绪论、流体的物理性质目的要求1、了解流体力学工程与历史背景；2、了解流体力学的研究方法；3、明确理解流体的概念及连续介质假设、流体的主要物理参数；4、掌握牛顿内摩擦定律.教学内容要占八、、1、工程流体力学的研究任务和研究方法2、流体的概念及连续介质假设3、流体的主要物理参数4、流体的粘性工一■—重点：流体的概念及连续介质假设、流体的粘性、牛顿内摩擦定律.J2T 1任J27难点：连续介质假设、牛顿内摩擦定律.通过经典力学的知识引入本门课程,结合大量的实例讲解流体力学的开展过程及其重要性,增加学生对本课程的学习积极性.本此课以讲述为主,结合多媒体手段.1导论 1.1 工程流体力学的研究任务和研究方法讲清工程流体力学的研究对象、研究内容、开展历程和研究方法,重点介绍流体力学的开展历程和研究方法.说明工程流体力学在工程实践中的具体应用范围, 有重点地介绍流体力学新的开展方向及在生产生活中的作用.〔20分钟〕通过与固体力学的比拟,引出流体力学各物理参数的概念,以及连续介质假设和牛顿内摩擦定律.把抽象的概念具体化.____ 彳 0 ：玄右卜"今 R /4寺/S 山侬也教学思路与教法设计首先介绍流体的概念,并对物质的根本属性进行总结,突出介绍流体与固体之间的差异所在.〔8分钟〕讲清流体质点概念、流体连续介质模型的主要物理意义.〔12分钟〕1.2流体的密度、重度、比体积与相对密度讲清流体几个根本物理量,使学生掌握流体的密度、重度、比体积与相对密度的根本定义和公式,并对常见的水和空气的一些参数有所了解. 〔10分钟〕讲解流体的热膨胀性和可压缩性定义及计算公式,使学生掌握体积膨胀系数、体积压缩率和体积模量的概念和物理意义.〔10分钟〕1.3流体的粘性本节为重点,详细向学生介绍粘性的定义和牛顿内摩擦定律以及粘性的表示方法和单位,应使学生掌握动力粘度、运动粘度和恩氏粘度三者之间的区别和变换关系.最后向学生介绍粘度的变化规律,理想流体和实际流体.〔25分钟〕小结.布置作业：习题：1-9； 1T0; 〔5分钟〕通过生活中有趣的流表达象分析,学生对课程产生了一定的兴趣.课后分析授课时间班级授课顺序第2次课课题流体静力学目目的要V9 求1、明确理解流体静压强及根本特性；2、掌握流体静力学根本方程；3、掌握静压强的计算；4、掌握静压强的表示方法.教学内容要点1、作用于静止流体上的力2、流体静压强及其特性3、静止流体的平衡微分方程4、重力作用下静止流体中的压强分布规律5、静压强的表示方法及其单位重占难占重点：静止流体的平衡微分方程的建立及应用. 难点：静止流体的平衡微分方程的建立及应用.教学路与教旺设计2流体静力学介绍流体静力学定义以及流体静止状态的两种形式：相对静止和绝对静止.〔5分钟〕2.1作用于静止流体上的力画图讲解静止流体所受作用力的种类以及质量力和外表力的性质. 重点讲清质量力与惯性力之间的关系.〔10分钟〕2. 2流体静压强及其特性介绍压强的概说明流体静压强的两个重要特性.详细推导特性二,并给出流体静压强全微分公式,说明流体静压强是标量的具体含义.〔15分钟〕2. 3静止流体的平衡微分方程式画图推导静止流体的平衡微分方程式,并说明其物理意义.〔分钟〕综合平衡微分方程,得出压强差公式.介绍力势函数、有势力的定义以及相应的物理意义.〔10分钟〕给出等压面XE义,并由压强差公式引出等压面方程,介绍等压面的三个性质,由此说明判断等压面的原那么和方法.〔10分钟〕2.4重力作用下静止流体中的压强分布规律说明重力场中流体的根本特征,并推出流体静力学根本方程,详细分析流体静力学根本方程的能量意义和几何意义. 集中介绍概念：位置水头、压强水头、静力水头和淹深的概念.〔15分钟〕2. 5静压强的表示方法及其测量介绍概念大气压强、表压强、绝对压强和真空度,并对它们之间的关系画图详细说明.〔5分钟〕讲解压强测量的三种主要方式,并说明每一种的具体应用场合.详细介绍测压管、测压计、差压计和微压计的主要原理和具体测量方法.〔10分钟〕教学内容安排恰当,课堂节奏紧凑,学生对本次课内容理解较好.课后分析授课时间班级授课顺序第3次课课题流体静力学目的1、掌握相对平衡的问题.要求教学内容要1、流体的相对静止占八、、重占难占重点：流体的相对静止.难点：流体的相对静止.2.7流体的相对静止再次强调流体的相对静止意义,简单说明静止流体在容器作等速直线运动时遵守流体静力学根本规律.〔10分钟〕分析静止流体在容器作等加速直线运动时的平衡规律,重点说明对此类问题的具体分析方法：先写出流体的单位质量力,再列出等压面方程,而后推导出流体静压强分布规律,得出最终的流体压强分布公式. 〔25分钟〕由此再推导出二种特例情况下流体静压强分布规律.〔20分钟〕分析静止流体在容器作等角速度旋转运动时的平衡规律,重点说明对此类问题的具体分析方法：先写出流体的单位质量力,再列出等压面方程,而后推导出流体静压强分布规律,得出最终的流体压强分布公式.〔20分钟〕由此再推导出两种特例情况下流体静压强分布规律.60分钟〕教学思路与教法设计小结.〔5分钟〕应该多结合具体实例讲解该局部内容. 课后分析授课时间班级授课顺序第4次课课题流体静力学目的要求1、掌握静止流体对平壁和曲壁合力的计算；教学内容要占八、、1、静止流体对壁面作用力的计算重占难占重点：静止流体对平壁和曲壁的合力计算.难点：静止流体对平壁和曲壁的合理计算.教学思路与教法设计2.6静止流体对壁面作用力的计算总压力概念.介绍本节主要内容.〔10分钟〕讲解静止流体对平面壁总压力的计算,之中介绍面积矩、惯性矩和压力中央等概念.〔20分钟〕讲解静止流体对曲面壁总压力的计算,重点说明压力体定义及其具体确定方法,并由此简述阿基米德原理.〔25分钟〕讲解实例.〔15分钟〕小结,布置本草习题：习题：2-4； 2-10； 2-13 ； 2-15； 2-18. 〔10分钟〕学生对压力体的理解有一定难度.课后分析授课时间班级授课顺序第5次课课题流体运动学根底r理解描述流体运动的方法;目的2、理解流体运动中的根本概念；要求3、掌握连续性方程的意义和作用.内容要1、研究流体运动的两种方法卜2、流体运动中的根本概念八、\3、连续性方程重点：流线和迹线的求法、连续性方程的意义和作用. 占又隹占难点：流线和迹线的求法.3流体运动学根本方程流体运动学定义,描述流体运动的几个根本运动规律.〔10分钟〕3.1研究流体运动的两种方法流场的概念,介绍研究流体运动的两种方法：拉格朗日法和欧拉法.教学主要说明两种方法的异同点,重点介绍欧拉法.〔15分钟〕思路与3.2流体运动中的根本概念教法设讲解欧拉法分析流体运动时的几个根本概念：定常流动、非定常流计动、均匀流动、一维流动、迹线、流线〔重点〕、流管、流束、过流断面、流量、平均速度.〔35分钟〕3. 3连续性方程式说明流体运动遵循的质量守恒定律就是连续性方程.〔25分钟〕小结,布置本章习题：3-1； 3-5o 〔5分钟〕到达了预期的教学效果. 课后分析授课时间班级授课顺序第6次课课题伯努利方程目的要求1、理解不可压缩理想流体的运动方程2、掌握伯努利方程的意义及应用教学内容要占八、、1、理想流体的运动微分方程式2、理想流体的伯努利方程式3、实际流体总流的伯努利方程式4、伯努利方程的应用重占难占重点：伯努利方程的意义及应用.难点：伯努利方程的意义及应用.教学思路与教法设计3流体运动学根本方程流体动力学定义及研究内容.〔5分钟〕3. 4理想流体的运动微分方程式画图推导理想流体的欧拉运动微分方程式,并说明各局部物理意义. 〔15分钟〕3. 5理想流体的伯努利方程式利用外力做功的能量关系,推导理想流体沿流线的伯努利方程式.〔10分钟〕引进几个根本概念：动能修正系数、缓变流动、缓变过流断面.〔10 分钟〕画图推导理想流体总流的伯努利方程式,并联系流体静力学根本方程说明各局部参量的能量意义和几何意义.〔10分钟〕3.7实际流体总流的伯努利方程式及其应用根据对理想流体总流的伯努利方程的修正得到实际流体总流的伯努利方程形式,并说明其应用条件.〔15分钟〕介绍毕托管、文丘里流量计的分析过程.〔25分钟〕通过数学函数的推导,学生能更好理解伯努利方程.课后分析授课时间班级授课顺序第7次课课题伯努利方程的应用目的要求1、掌握伯努利方程的意义及应用教学内容要占八、、1、伯努利方程的应用重占难占重点：伯努利方程的建立.难点：伯努利方程的建立.教学思路与教法设计3. 8实际流体总流的伯努利方程式及其应用讲解伯努利方程的物理意义,伯努利应用的条件,以及如何建立伯努利方程式.〔15分钟〕介绍孔板流量计和射流泵原理及分析过程.〔35分钟〕最后,结合几道具体的例题讲解,并做随堂练习.〔40分钟〕教学内容和方法安排得当,学生对此局部内容找我较好. 课后分析授课时间班级授课顺序第8次课课题动量定理及其应用目的要求1、掌握动量方程及其应用；2、了解动量矩方程.教学内容要占八、、1、动量定理及其应用2、动量矩定理及其应用重占难占重点：动量定理及其应用.难点：3.11动量定理及其应用详细推导流体的动量守恒原理,并对动量定理的几种不同形式进行分说明其各局部含义.利用动量方程对流体运动的几种典型情况进行求〔70分钟〕简单介绍动量矩定理,以及它应用的方面.〔10分钟〕小结,布置本章习题：3-11； 3-14； 3-22； 3-27； 3-36.〔 10 分析, 教学解. 思路与教法设计钟〕学生对流体的受力分析理解不是很透彻. 课后分析授课时间班级热动普授课顺序第9次课课题习题课目的对所学的知识进行总结要求教学内容要作业讲评占八、、重占难占教学思路与教法设计把学生没有掌握透彻的知识,通过实例讲解进行分析,到达了预期的课后效果分析授课时间班级授课顺序第10次课课题流体在管路中的流动目的要求1、掌握流体运动分两种类型及判别方法；2、正确理解层流和紊流的特征；3、了解沿程能量损失和局部能量损失的原因；4、掌握沿程能量损失的计算.教学内容要占八、、1、管路中流体流动的两种状态2、能量损失的两种形式3、圆管中的层流流动重占难占重点：恒定均匀流的沿程损失.难点：恒定均匀流的沿程损失.教学思路与教法设计4流体在管路中的流动介绍流体流动的主要方式.〔10分钟〕4.1管路中流体流动的两种状态介绍雷诺实验装置及实验过程,说明流动的三种不同状态：层流、湍流和过渡状态.并重点解释雷诺数和上、下临界流速等概念.〔25 分钟〕4. 2能量损失的两种形式利用公式说明流动阻力的两种形式：沿程阻力和局部阻力.并利用伯努利方程向学生解释清楚能量损失的具体物理含义.〔25分钟〕4. 3圆管中的层流流动利用牛顿内摩擦定律推导出圆管中的层流流动微分方程, 并以此分别导出速度分布公式、流量公式以及切应力分布公式.〔30分钟〕通过多媒体动画演示实际流动状态,学生很容易理解.课后分析授课时间班级授课顺序第11次课课题流体在管路中的流动目的要求1、掌握圆管中的湍流流动；2、掌握沿程阻力系数和局部阻力系数确实定；3、了解管路计算原那么和根本方法.教学内容要占人1、圆管中的湍流流动2、管中流动沿程阻力系数确实定3、局部阻力系数确实定4、管路计算重占难占重点：沿程阻力系数和局部阻力系数确实定.难点：沿程阻力系数和局部阻力系数确实定.教堂思路与教法设计4.5圆管中的湍流流动首先说明湍流与层流的本质区别,而后介绍研究湍流的统计时均法,主要解释概念：脉动、时均速度、时均值等.〔15分钟〕由时均速度引出湍流流动的时均速度结构,着重介绍粘性底层厚度.并根据雷诺数大小说明水力光滑流水力粗糙流动是湍流流动的两种不同流动状态,并穿插介绍水力光滑管和水力粗糙管概念.〔15 分钟〕根据普朗特混和长度理论,推导出湍流切应力分布规律公式和断面速度分布公式.〔15分钟〕4. 8管中流动沿程阻力系数确实定由管道沿程损失引出尼古拉兹实验,并说明参量间关系.此后利用尼古拉兹曲线图说明流体流动在五个区域流动中入值的理论和经验公式计算方法.由此再说明莫迪图与尼古拉兹曲线图二者之间的关系, 以及莫迪图的使用方法.〔20分钟〕4. 9局部阻力系数确实定介绍局部能量损失的三种形式,并说明产生局部能量损失的主要原因.〔5分钟〕详细讲解断面忽然扩大的局部阻力系数计算方法及过程.说明Z i 和Z 2代表的意义.〔10分钟〕小结,布置习题：4-8 ; 4-13.〔10分钟〕内容较多,学生应该课下及时看书复习.课后分析授课时间班级授课顺序第12次课课题相似理论和量纲分析目的要求1、掌握量纲分析法及其应用；2、掌握力学相似概念和主要相似准那么的意义及应用.教学内容要占八、、1、相似理论2、量纲分析及其应用重占难占重点：量纲一致原理及相似理论.难点：量纲一致原理应用.教学思路与教法设计相似理论详细讲解力学相似的概念,推倒主要的相似判据,重力相似判据、粘性力相似判据和压力相似判据〔30分钟〕量纲分析及其应用详细讲解布金汉定理.结合实例讲解布金汉定理的应用〔50分钟〕本章小结.〔10分钟〕学生对布金汉定理的理解有一定难度. 课后分析授课时间班级授课顺序第13次课课题压力管路目的要求1、掌握压力管路的分类；2、掌握压力管路的水力计算；教学内容要占八、、1、压力管路的分类2、压力管路的水力计算重占难占重点：串并联管路的水力计算.难点：串并联管路的水力计算.压力管路介绍压力管路在工程实际中的主要应用.〔10分钟〕压力管路的分类〔10分钟〕教学思路与教法设计长管的水力计算〔20分钟〕复杂管路的水力计算〔50分钟〕根本完本钱次课的相关内容. 课后分析授课时间班级授课顺序第14次课课题压力管路目的要求1、掌握压力管路的水力计算；教学内容要占八、、1、压力管路的水力计算重占难占重点：分支管路的水力计算.难点：分支管路的水力计算.教学思路与教法设计压力管路复杂管路的水力计算〔60分钟〕短管的水力计算〔30分钟〕根本完本钱次课的相关内容. 课后分析授课时间课题孑L 口出流目的要求1、掌握孔口出流的分类；2、掌握薄壁小孔出流的特征；教学内容要占八、、1、孔口出流的分类2、薄壁小孔口自由出流重占难占重点：薄壁小孔出流.难点：薄壁小孔出流.教学思路与教法设计孔口出流介绍孔口出流在工程实际中的主要应用和研究方法.〔10分钟〕孔口出流的分类本节主要讨论孔口出流的一些根本概念：薄壁孔口、厚壁孔口、大孔口、小孔口、自由出流、淹没出流.重点介绍薄壁孔口和厚壁孔口的主要技术特征.〔20分钟〕薄壁小孔口自由出流分析推导薄壁小孔口自由出流时的各个特征参数计算公式.〔60分钟〕课后分析学生独立分析实际问题的水平还有欠缺.授课时间课题一元不稳定流失目的要求1、了解水击的现象；2、了解水击压力计算和水击的预防.教学内容要占八、、1、水击的产生和水击波的传播2、水击的分类3、水击压力的计算4、水击的预防和利用重占难占重点：水击的预防和利用难点：水击的预防和利用充分利用多媒体软件的特点给学生演示水击的这个动画过程. 结合实际的流体运动,再进行相关的理论知识分析.教学思路与教法设计课堂反响较好. 课后分析授课时间班级授课顺序第17次课课题非牛顿流体目的要求1、掌握非牛顿流体的流变性和流变方程；2、塑性流体的流动规律；3、了解塑性流体的水力计算.教学内容要占八、、1、非牛顿流体的流变性和流变方程；2、塑性流体的流动规律.重占难占重点：非牛顿流体的流变性和流变方程；塑性流体的流动规律.难点：塑性流体的流动规律教学思路与教法设计非牛顿流体介绍流变性的相关概念,以及非牛顿流体的流变曲线〔20分钟〕重点讲解塑性流体的静止根本规律和运动规律,分析其流动状态,以及与水头损失之间的关系.〔40分钟〕讲解钻井工程中,钻井泵压力和功率的相关计算.〔25分钟〕本章小结,布置本章习题：6-6o 〔5分钟〕课后分析学生对实际应用有很浓厚的兴趣.授课时间班级授课顺序第18次课课题气体的一元流动目的要求1、掌握压力波的传播、音速、马赫数；2、掌握一元稳定流的根本方程.教学内容要占八、、1、声速和马赫数2、可压缩气体的一元流动的根本方程式重占难占重点：一元稳定流的根本方程.难点：一元稳定流的根本方程.教学思路与教法设计气体的一元流动简单介绍气体一元流动的概念及气体动力学研究内容和对象.〔5 分钟〕声速和马赫数通过例子推导出气体运动传播速度公式〔三种不同形式〕.〔15 分钟〕介绍马赫数概念及物理意义.〔5分钟〕可压缩气体的一元流动的根本方程式与液体的伯努利方程以及连续性方程比拟,推导出可压缩气体的一元流动的连续性方程和伯努利方程.〔20分钟〕小结,布置习题：7-3 ；7-4o 〔5分钟〕随堂练习〔40分钟〕教学效果较好. 课后分析授课时间班级授课顺序第19次课课题气体的一元流动目的1、掌握一元气流的根本特征要求2、了解气体在变截面管〔喷嘴〕中的流动教学内容要占八、、1、一元气流的根本特征2、气体在变截面管〔喷嘴〕中的流动重占难占重点：一元气流的根本特征.难点：一元气流的根本特征.本节米用自学加提问的方式进行教学.教学思路与教法设计完本钱堂课的教学方案.课后分析。

第12课时单元_电厂热力设备及运行_第04章_燃烧过程

解：锅炉机械未完全燃烧损失q4为： C fa Csl 329 A q4 (a fa asl ) 100% Qin 100 C fa 100 Csl 329 26 6.5 2.5 (0.95 0.05 ) 100% 20908 100 6.5 100 2.5 2.75% 每小时损失原煤： B4 B q4 56 2.75% 1.54(t / h)
cas 灰的定压比热，kj /( kg.o C )。
o t sl 灰渣温度，。对于固态排渣煤粉炉，t sl 600o C； C
对于液态排渣煤粉炉，t sl FT 100o C。
说明： • 液态排渣煤粉炉，必须考虑q6。 • 固态排渣煤粉炉,只有当A>Qar,net/420时,才必须考虑q6。
九、例题
3.某锅炉热效率试验测定，飞灰可燃物Cfa＝6.5%，炉渣含碳量 Csl＝2.5%，燃煤的低位发热量Qar,net＝20908kJ/kg，灰分 Aar=26%，燃煤量B＝56t/h，飞灰占燃料总灰分的分额afa＝ 95%，炉渣占燃料总灰分的分额asl＝5%，求①锅炉机械未完全燃烧热损失q4；②由于q4损失，每小时损失多少原煤?
第三节燃烧基本原理
解：锅炉的散热损失q5为： Dr 1110 r q5 q5 0.2% 0.3076% D 721.5
2.某锅炉反平衡热力试验，测试结果q2＝5.8%，q3＝0.15%，q4 ＝2.2%，q5＝0.4%，q6＝0，求锅炉反平衡效率。
解：锅炉反平衡效率ηb为：
ηb =100-(q2+q3+q4+q5+q6) =100-(5.8+0.15+2.2+0.4+0) =91.45%

微生物反应动力学

第一节微生物生长动力学第二节基质消耗动力学第三节代谢产物的生成动力学
什么是发酵动力学？
发酵动力学：研究微生物生长、产物合成、底物消耗之间
动态定量关系，定量描述微生物生长和产物形成过程。
主要研究：
1、发酵动力学参数特征：微生物生长速率、发酵产物合成速率、底物消耗速率及其转化率、效率等； 2、影响发酵动力学参数的各种理化因子； 3、发酵动力学的数学模型。
0
x0 （0<t<t1)
µm
x0e µm t (t1<t<t2)
µ = ms
Ks s
0 -a
x= x0e µm(t2-t1) e µt (t2<t<t3)
xm (t3<t<t4) xme -a t (t4<t<t5)
分批发酵动力学-细胞生长动力学
其它模型1
在无抑制作用情况下（但有底物限制存在）
m 1 exp S KS
产物比生成速率
qP
1 dP x dt
（6-17）
qS
YG
m
qP YP
ds x mx 1 dp
dt YG
YP dt
qS
YX / S
qs qp YP / S
ds 1 dx x
dt YX / S dt YX / S
ds 1 dp dt YP/ S dt
分批发酵动力学-基质消耗动力学
③ Yx/ATP：消耗每克分子的三磷酸腺苷生成的细胞克数。
分批发酵动力学-基质消耗动力学
产物得率系数：
Yp/s ,YP / O2 ,YATP / s ,YCO2 / s ：
消耗每克营养物（s）或每克分子氧(O2)生成的产物(P)、ATP或CO2的克数。

13 第三章素养提升课(二) 牛顿第二定律的综合应用(一)

√
A [设斜面倾角为θ，开始时：mg sin θ＝kx0；当用一沿斜面向上的力F作用在Q上时，且Q的位移为x，根据牛顿第二定律可得：F＋k(x0 －x)－mg sin θ＝ma，解得F＝kx＋ma，故选项A正确。]
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02
提升点二动力学中的连接体问题
(多维细研类)
【重难诠释】处理连接体问题的关键——整体法与隔离法的灵活运用 1．整体法的选取原则：对于加速度相同的连接体，只涉及连接体整体的受力和运动情况而不涉及连接体内某些物体的受力和运动情况时，一般采用整体法。 2．隔离法的选取原则：对于加速度相同的连接体，当涉及连接体内某个物体的受力和运动情况时，或者对于加速度不同的连接体，一般采用隔离法。
2．【已知F -t图像分析物体的运动情况】 (多选)如图甲所示，一质量为m＝1 kg的小物块静止在粗糙水平面上的 A点，从t＝0时刻开始，物块在按如图乙所示规律变化的水平力F作用下向右运动，第3 s末物块运动到B点时速度刚好为零，第5 s末物块刚好回到A点，已知物块与粗糙水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，g取10 m/s2，下列说法正确的是 A．前3 s内，物块的加速度逐渐减小
【典例精析】
考向1 加速度相同的连接体问题
例3 如图所示，水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2，中间用一条轻绳连接，两木块的材料相同，现用
力F向右拉木块2，当两木块一起向右做匀加速直线运动时，已知重力
加速度为g，下列说法正确的是
√A．若水平面是光滑的，则m2越大绳的拉力越大
B．若木块和地面间的动摩擦因数为 μ，则绳的拉力为
【针对训练】 1．【已知a -t图像分析有关问题】 (多选)如图甲所示，一个质量为2 kg的物体在水平力F作用下由静止开始沿粗糙水平面做直线运动，t＝1 s时撤去外力。物体的加速度a随时间t的变化规律如图乙所示。则下列说法正确的是 A．F的大小为8 N

《动力学基础》课件

能量转化
动力学研究物体之间的能量转化过程，例如动能转化为势能。
工作和功
力在物体上所做的功，用于描述能量的转移和转化。
动力学方程和解析解
动力学方程是用于描述物体运动的数学方程，通过解析解可以计算物体的位置、速度和加速度随时间的变化。
运动状态和轨迹描述
运动状态
位置、速度和加速度是描述物体运动状态的关键参数。
牛顿力学与运动定律
1
第一定律
任何物体在受力平衡的情况下，将保持静止或匀速直线运动。
2
第二定律
物体运动的加速度与作用力成正比，与物体质量成反比。
3
第三定律
对于每一个作用力，存在一个大小相等、方向相反的反作用力。
动力学中的力和能量
力的分类
重力、摩擦力、弹力、电磁力等，作用于物体上的力会影响其运动状态。
《动力学基础》PPT课件
本PPT课件将介绍动力学基础的定义和概述，牛顿力学与运动定律，动力学中的力和能量，动力学方程和解析解，运动状态和轨迹描述，动力学应用举例，以及结论和总结。
动力学基础：定义和概述
动力学是研究物体运动的学科，涵盖了力、速度、加速度等关键概念。本节将介绍动力学的基本定义，并概述其在物理学中的重要性。
轨迹描述
物体的轨迹可以是直线、曲线、圆周等各种形状。
动力学应用举例
1 机械系统
2 天体运动
3 生物力学
动力学理论在机械工程中的应用，如车辆运动和机械结构设计。
通过动力学模型解，如人体运动和力学特性研究。
结论和总结
本次《动力学基础》PPT课件系统地介绍了动力学的定义和概述，牛顿力学与运动定律，动力学中的力和能量，动力学方程和解析解，运动状态和轨迹描述，动力学应用举例，并总结了课件内容。感谢各位的聆听！

系统动力学ppt课件

水平方程（L）、速率方程（R）、辅助方程（A）、常量方程（C）、初值方程（N）。
⑴水平方程：水平方程描述系统动力学模型中的存量（状态变量，LEVEL）变化的方程。
积分方程表述：
以上积分方程表示状态变量在t 时刻的值等于状态变量初始值加上在[0,t可]编这辑课段件时间净流量变化对时间的积累。 24
在系统动力学中用差分方程表述：
可编辑课件
25
⑵速率方程
速率方程是表示在时间间隔 DT 内流量是如何变化的或者是政策调控存量的决策规则。
在社会经济问题的决策中，决策者在内心都有一个对被研究系统的状态的心理预期，即在决策者心里什么情况下被研究系统是最好的，把心理预期和系统的现实情况作比较，就会出现状态偏差。
（一）系统动力学的理论基础
控制论
决策论
系统分析
仿真
反馈控制、自动调节、时间滞后和噪声干扰等。尤其是反馈控制理论
根据信息和评价准则，用数量方法寻找或选取最优决策方案，是运筹学的一个分
从系统的观点出发，采用各种分析工具和方法对问题进行研究。
仿真模型的建立，模型中变量、参数和常数的处理，仿真时间，仿真时钟的推进，仿真计算结果的存储和输出
通过上述过程完成了对系统结构的仿真，接下来就要寻找较优的系统结构。
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9
2.系统动力学的原理
寻找较优的系统结构被称作为政策分析或优化，包括参数优化、结构优化、边界优化。
参数优化就是通过改变其中几个比较敏感参数来改变系统结构来寻找较优的系统行为。
结构优化是指主要增加或减少模型中的水平变量、速率变量来改变系统结构来获得较优的系统行为。
所以，引入辅助方程，将复杂的方程分解简化，由系列方程替代一个复杂的方程，使用起来清晰明确。

结构动力学【习题课】(单自由度体系1)

15.求图示体系的自振频率和周期，EI=常数. 15.求图示体系的自振频率和周期，EI=常数. 求图示体系的自振频率和周期常数解:
m
l
5l 3 δ 11 = ; 3EI
1 3EI = ω = mδ11 5ml3
2
l =1 l
ω=
3EI 3EI 5ml3
5ml3 = 2π T= ω 3EI
l
2π
10.图示体系,不计阻尼及杆件质量, 10.图示体系,不计阻尼及杆件质量,其振动微分方程为图示体系
M 0 sin θ t单自由度体系在自由振动中惯性力与位移方向一致。 11.无阻尼单自由度体系在自由振动中惯性力与位移方向一致。无阻尼单自由度体系在自由振动中惯性力与位移方向一致 12.计算自振频率时可以不计阻尼。 12.计算自振频率时可以不计阻尼。计算自振频率时可以不计阻尼 13.任何体系均能发生自由振动。 13.任何体系均能发生自由振动。任何体系均能发生自由振动 14.图示体系的动力自由度为多少？ 14.图示体系的动力自由度为多少？图示体系的动力自由度为多少
动荷载及其分类第12章小结自由度及其确定运动方程的建立运动方程的求解方法动力特性计算动力反应计算确定动力特性的试验方法阻尼力假定及阻尼的影响简谐荷载周期荷载阶跃荷载冲击荷载一般荷载经典解法频域解法时域解法数值解法公式法能量守恒幅值方程惯性力法虚功法动荷载及其分类第12章小结自由度及其确定运动方程的建立运动方程的求解方法动力特性计算动力反应计算确定动力特性的试验方法阻尼力假定及阻尼的影响简谐荷载周期荷载阶跃荷载冲击荷载一般荷载经典解法频域解法时域解法数值解法公式法能量守恒幅值方程惯性力法虚功法1
EA = ∞
7.体系的振幅和自振频率与初始条件有关. 7.体系的振幅和自振频率与初始条件有关. 体系的振幅和自振频率与初始条件有关

《电机与拖动基础》课程教案

第 3 周
日期：
地点：教
第 2 章
电力拖动系统的动力学基础
第 1 节典型生产机械的运动形式及转矩
第 2 节电力拖动系统的运动方程式
第 3 节多轴电力拖动系统转矩及飞轮矩的折算
第 4 节负载的机械特性
教学重点:
运动方程式、负载机械特性。
教学难点:
运动方程式。
讲授主要内容:
典型生产机械的运动形式及转矩、电力拖动系统的运动方程式、多轴电力拖动系统转矩及飞轮矩的折算、负载的机械特性等。
本次课主体教学方式、方法：
教师主讲、习题课（第二章内容）
布置作业
思考题：P48 2-1、2-2、2-3、2-4、2-7、补充题
作业： P48 2-9
教学后记
下次从第三章直流电动机的电力拖动讲起。
课程第 7 讲
第 4 周
日期：
地点：教
第 3 章
直流电动机的电力拖动
第 1 节他励直流电动机的机械特性
作业：P33 1-3 、 1-4
教学后记
下次从直流机的感应电动势和电磁转矩讲起
课程第 3 讲
第 2 周
日期：
地点：教
第 1 章
直流电机原理
第 5 节直流电机的电枢电动势与电磁转矩
第 6 节直流发电机
第节
第节
教学重点:
直流机电枢电动势与电磁转矩、直流发电机基本方程式和工作特性
教学难点:
并励直流发电机自励过程
转子转动时的电磁关系、转子电路、定转字的磁动势平衡关系、折算与等值电路、功率传递与损耗、电磁转矩与转矩平衡关系等。
本次课主体教学方式、方法：
教师主讲
布置作业
思考题：P179 5-23

高中物理进度安排

第9讲
变力做功的求解方法
用动能定理求变力做功等六个问题
第10讲
阶段性总结与测试
高二寒假物理课程
高二寒假物理课程
讲次
题目
内容
第1讲
电学实验（一）
描绘小灯泡的伏安属的电阻率；游标卡尺与螺旋测微器的使用
第3讲
电学实验（三）
测电源电动势和内阻；用电表的使用
1
第42讲实验：描绘小电珠的伏安特性曲线
1
第43讲实验：测定电源的电动势和内阻
1
第44讲实验：练习使用多用电表
1
第15周
第45讲磁场的描述
1
第46讲磁场对电流的作用
1
第47讲磁场对运动电荷的作用
1
第48讲带电粒子在磁场中的运动问题
2
第16周
第49讲带电粒子在复合场中的运动
2
第50讲电磁感应现象楞次定律
第12讲
物理实验的设计与研究
常用实验的设计方法、普怕收集和处理方法、误差问题
第13讲
高考复习策略（一）
如何抓住重点进行有效的复习、制定合理的计划
第14讲
高考复习策略（二）
如何对各种类型的物理题进行复习扩复习中应注意的问题
第15讲
高考应试策略（三）
解题策略包括审题、解题中易犯的几种错误；解题的规范，常用的解题方法，常考题型的解题方法包括选择题、综合题的基本类型和解题策略压轴题的解题思路
讲次
题目
内容
第1讲
受力分析物体的平衡
共点力平衡问题的解题思路、解题方法，受力分析、如何建立平衡方程
第2讲
直线运动和牛顿运动定律
解题思路、常用方法、应用牛顿第二定律解题的关键

李廉锟《结构力学》(第5版)(下册)课后习题-第12章结构动力学【圣才出品】

第12章　结构动力学复习思考题1．怎样区别动力荷载与静力荷载？动力计算与静力计算的主要差别是什么？答：（1）静力荷载：指施力过程缓慢，不致使结构产生显著的加速度，因而可以略去惯性力影响的荷载；动力荷载：指将使结构产生不容忽视的加速度，因而必须考虑惯性力的影响的荷载。

主要差别在于是否考虑惯性力的影响。

（2）计算上的差别：①计算式中是否加入惯性力的数值；②静力计算时，结构处于平衡状态，荷载的大小、方向、作用点及由它引起的结构的内力、位移等各种量值都不随时间而变化；而动力计算时，结构将发生振动，各种量值均随时间而变化；③动力分析方法常与荷载类型有关，而静力分析方法与荷载类型无关。

2．何谓结构的振动自由度？它与机动分析中的自由度有何异同？如何确定结构的振动自由度？答：（1）结构振动的自由度是指结构在弹性变形过程中确定全部质点位置所需的独立参数的数目。

（2）机动分析中的自由度简称静力自由度（又称动力自由度）。

①两者相同点：在数学意义上是一致的，都是强调体系空间质量所需的几何参量的个数。

②不同点：静力自由度是机构移动即刚体位移，排除了各个组成部件的变形运动；而动力自由度是变形位移导致机构位置改变，即体系变形过程质量的运动自由度。

（3）确定结构振动自由度的两种方法：①直接由确定质点位置所需的独立参数数目来判定；②加入最少数量的链杆以限制刚架上所有质点的位置，则该刚架的振动自由度数目即等于所加入链杆的数目。

3．建立振动微分方程有哪两种基本方法？每种方法所建立的方程代表什么条件？答：（1）建立振动微分方程的两种基本方法：刚度法和柔度法。

（2）刚度法代表力的平衡条件，柔度法代表变形协调条件。

4．为什么说结构的自振频率和周期是结构的固有性质？怎样改变它们？答：（1）自振频率和周期是结构的固有性质的原因：结构的自振频率和周期只取决于结构自身的质量和刚度，反映着结构固有的动力特性，而外部干扰力只能影响振幅和初相角的大小并不能改变结构的自振频率。

化学反应动力学(全套课件582P)

r 1 d[A] 1 d[B] 1 d[C] 1 d[D] a dt b dt c dt d dt
或 r 1 d[Ri ]
i dt
对于气相反应，也可用压力表示反应速率：
rP
1 a
dPA dt
1 b
dPB dt
1 c
dPC dt
1 d
dPD dt
或：
rP
1
i
dPRi dt
对于理想气体： Pi ci RT
化学反应动力学
课程属性：学科基础课学时/学分：60/3
教材:
《 Chemical Kinetics and Dynamics 》 J. I. Steinfeld, et al, 1999 ( Prentice Hall )
参考书：
1《化学反应动力学原理》（上、下册）赵学庄编（高等教育出版社）
k = 2×104
k = 1×10-2
§1-2 反应速率的定义
( Definition of the Rate of a Chemical Reaction ) 若一个反应的化学计量式如下：
(1) a A + b B c C + d D 或写为： (2) 0 = iRi
式(2) 中,
Ri：反应物和产物。 i：化学计量系数, 它对于反应物为负,
1 给定乙醛的初始浓度, 测定不同反应时间的反应速率及乙醛浓度，从而确定反应的反应级数。
则反应速率与[CH3CHO]的平方成正比，即称其时间级数为二级的。
2 以乙醛的不同初始浓度进行实验, 测定不同初始浓度下的反应速率，从而确定反应级数。
则反应速率与乙醛的初始浓度的一次方成正比，即称其浓度级数为一级的。

地震模拟振动台试验12次课45

将上式的差分关系代入离散的方程：
m xicxiF ri m xgi
x i 1 2 m x i (c t/2 m m ) c x i t1 / 2 (F r i m x g i) t2
试验直接得到的结果是 x1,x2,...xi,...xn,它们形成结
构的位移时程曲线和结构的恢复力。
2．多自由度结构拟动力试验方法
多次加载：主要是将荷载按结构初裂、中等开裂和破坏分成等级，然后荷载由小到大逐级加载和观察。多级加载对结构将产生变形积累的影响。
由于地震模拟振动台可以实时地再现地震作用过程，因此可以很好地反映应变速率对结构材料强度的影响。它的缺点是：设备昂贵，不能做大比例模型试验，不便于试验全过程观测。
三、结构拟动力试验
控制方式：目前，较先进的振动台采用三参量控制技术，将振动台的位移、速度和加速度均作为控制目标。当振动台的振动频率较高时，位移较小而加速度较大，采用加速度为控制目标可以获得较高的相对控制精度。低频振动时则正好相反，采用位移控制可以得到较高的相对控制精度。在振动台台面安装了加速度、速度和位移传感器，这些传感器采集的信号均反馈至控制系统的计算机，计算机根据误差最小的原则实时选择控制参量，使振动台准确地再现输入的地震波。
由于试验速度快，模型结构的损伤和破坏过程的观测和记录应由图像采集系统自动完成。
地震模拟振动台试验为破坏性试验，希望得到模型结构倒塌破坏时的有关数据，例如，倒塌前各楼层的惯性力分布。因此，试验时要采取可靠的安全措施，一方面防止人员受到伤害，另一方面，还要保护测量仪表，避免不必要的损失。
4、地震模拟振动台加载过程
§2.8 结构抗震试验方法
地震模拟振动台在抗震研究中的作用。
➢研究结构的动力特性，破坏机理及震害原因。 ➢验证抗震计算理论和计算模型的正确性。 ➢研究动力相似理论，为模型试验提供依据。 ➢检验产品质量，提高抗震性能，为生产服务。 ➢为结构抗震静力试验，提供试验依据。

Aspen 课程教案 - 第十二讲反应器单元的仿真设计(三)

1、指定反应器压强 (Specify Reactor Pressure)
2、指定压强剖形 (Specify Reactor Pressure Profile)
3、计算反应器压强 (Calculate Reactor Pressure)
11
RBatch —— 模型设定 (6)
12
RBatch — 模型设定 (7)
20
RBatch —— 操作时间 (2)
2、剖形结果时间 (Profile Result Time)
设定仿真计算的时间参数,包括最大计算时间(Maximum calculation time)、输出剖形结果的时刻之间的时间区间(Time interval between profile points),以及最大时刻点数 (Maximum number of profile points) .
35
Constraints — 约束 (2)
36
Optimization — 示例 1
甲烷在管式反应器中进行高温偶联脱氢制乙烯,发生的主要化学反应及其反应动力学表达式如下(分压的单位为Pa )：
1)
2CH4 k1 C2H4 2H2
rCH4 k1PCH4 (kmol/m3 s)
k1
2.35 107
CAPD基础第十二讲
Simulation Design of Chemical Reactors
反应器单元的仿真设计
(三)
1
化学动力学类反应器
根据化学动力学计算反应结果. 包含三种反应器：
1、全混釜反应器（RCSTR） Continuous Stirred Tank Reactor
2、平推流反应器（RPlug） Plug Flow Reactor

第12章高超声速流动的特殊问题气体动力学教学课件

第12章高超声速流动的特殊问题
本章概述:物体的飞行速度远远大于周围介质的声速,而且出
现一系列新特征的流动现象称为高超声速流动.高超声速空气动力学是近代空气动力学的一个分支，它研究高超声速流体或高温流体的运动规律及其与固体的相互作用。本章内容将介绍高超声速流动的基础知识，包括高超声速流动的基本特征，高超声速流动中的激波，高超声速流动中的气体动力、气动热以及高超声速边界层等问题。
H如=取59γkm、＝T 1 .=42，58并K按、M正激=3波6,关钝系头计体算头T，部2 弓形6激52波60K后(的考温虑度真，实气体效应，T 2 11000K),远比太阳表面温度（约6000K）要
高。如果要精确计算激波层的温度，必须计及化学反应的影响，比热比为常数或γ＝1.4的假设不再有效。由此可见，
本节综述
高超声速流动区别于超声速流动的基本特征为：流场的非线性性质、薄激波层、熵层、粘性干扰、高温流动和真实气体效应、严重的气动加热问题以及高空、高超声速流动存在低密度效应。
对高超声速流动，不仅边界层内有化学反应，而且整个激波层内都为化学反应流动所控制。
6、严重的气动加热问题
在超声速中物面附面层内气流受到粘性滞止，气体微团的动能转变为热能造成壁面附近的气温升高，高温空气将不断向低温壁面传热，这就是所谓的气动加热现象。对高超声速流，由于马赫数很高，附面层内贴近物面的气温能达到接近驻点温度的高温，气动加热变得十分严重。
4、粘性干扰
以高超声速平板边界层为例。高速或高超声速流动具有很大的动能，在边界层内，粘性效应使流速变慢时，损失的动能部分转变为气体的内能，这称为粘性耗散，且随之边界层内的温度升高。这种温度升高控制了高超声速边界层的特征:气体的粘性系数随温度升高而增大，其结果使得边界层变厚；另外，边界层内的法向压力p为常数。由状态方程ρ=p/RT可知，温度增加导致密度减小，对边界层内的质量流而言，密度减小需要较大的面积，其结果也是使边界层变厚。这两种现象的联合作用，使得高超声速边界层的增长比低速情形更为迅速。高超声速流动的边界层较厚,相应的位移厚度也较大，由此对边界层外的无粘流动将施加较大的影响，使外部无粘流动发生很大改变，这一改变反过来又影响边界层的增长。这种边界层与外部无粘流动之间的相互作用称为粘性干扰。粘性干扰对物面的压力分布有重要影响，由此，对高超声速飞行器的升力、阻力和稳定性都造成重要影响,同时使物面摩擦力和传热率增大。

结构动力学第二版教学设计

结构动力学第二版教学设计一、教学目标本课程是结构工程专业中的重要专业课程之一，旨在培养学生具备结构动力学相关知识，能够独立完成复杂结构的动力学计算和分析。

本次教学目标包括：1.掌握结构的动力学分析方法和原理；2.熟悉结构的扭转、悬链线、弹性振动等动力学特性；3.学会运用结构动力学软件计算单自由度和多自由度结构的响应。

二、教学内容1. 动力学基础1.1 动力学的概念和分类；1.2 单自由度和多自由度动力学系统的基本特征；1.3 低阶和高阶模态及其特点；1.4 等效线性化方法和时间积分法。

2. 结构的扭转、悬链线、弹性振动2.1 扭转振动的分析方法；2.2 悬链线振动的分析方法；2.3 弹性振动的分析方法。

3. 结构动力学软件3.1 常用的结构动力学软件及其功能；3.2 单自由度和多自由度结构的响应计算实例。

三、教学方法授课采用理论讲解、实例分析、结构动力学软件实验和课堂互动等多种教学方法。

其中，对于动力学基础部分的讲解，将结合实例演示，以帮助学生更加直观地理解和掌握基本概念和特征；对于结构动力学软件部分，将设置针对性课程实验，让学生有机会通过实际操作掌握软件使用方法。

此外，教师将对学生提出的问题和难点进行解答和剖析，以巩固学生对知识点的掌握和理解。

四、教学评估为了确保教学效果，本课程将设置期中考试和期末考试两个考核环节。

其中期中考试占总评成绩的30%，主要考核基础知识理解和运用能力；期末考试占总评成绩的70%，主要考核学生对于整个课程的综合理解和能力掌握情况。

此外，课程还将设置结构动力学软件实验环节，并对学生实验成绩进行评估，用于辅助考核。

五、教学资源为了让学生更好地理解结构动力学知识和方法，教材采用了结构动力学相关领域内公认的经典教材《结构动力学（第二版）》；课程还将设置相关结构动力学软件实验，以便学生更好地掌握软件的运用方法。

六、教学进度本课程为64学时的专业课程，具体教学进度安排如下：教学单元学时数动力学基础16扭转、悬链线、弹性振动24结构动力学软件16课堂练习和实验8合计64学时七、总结通过本次结构动力学的教学，学生将能够全面掌握结构动力学相关的基础知识、分析方法和软件工具的使用，为将来从事结构工程实践打下深厚的基础。

化学动力学基础(习题课)20121212

k

298K

ln 2
H t1/
2

ln 2 0.01moldm3 1.0h
69.3
mol dm 3
h1
k

308K

ln 2
H t1/
2

ln 2 0.01moldm3

0.5h

138.6
mol dm 3
(3)
ln
k (308K) k (298K)
解：
k1

1 t
ln
1
1
y

1 1h
ln
1
1 0.75

ln
4h1
当 t＝2h 时
ln4=
1 2
ln
1
1
y
1－y = 6.25%
（2）运用 a=b 的二级反应公式
k2

1 ta

1
y
y

1 1h
a

0.75 1 0.75

3 h1 a
当 t＝2h 时
3 a

1 2a

1
y
k2[H2
](
k1 k5
)
1 2
[Br2
1
]2
k3[Br2 ] k4[HBr]
（6）代入（4），得：
d[HBr] dt

2k2k3
(
k1 k5
)
1 2
[Br2
3
]2
k3[Br2 ] k4[HBr]
（7）式分子、分母消去 k3[Br2 ] ；

电动力学课程教学大纲(物理学教育专业)

《电动力学》课程教学大纲（物理学教育专业）Electrodynamics(课程编号0431104)（学分 4 ，学时68）第一部份课程的性质与目的要求电动力学是高等师范院校本科物理学教育专业理论物理课程之一，是一般物理电磁学的后继课。

通过本课程的学习，不仅使学生对电磁现象的熟悉在电磁学唯象理论的基础上更深切一步，认清电磁场的本质，了解相对论的时空观，而且要学习理论物理学处置问题的方式，提高在本课程领域分析、解决实际问题的能力。

要求：学好先行课《电磁学》、《矢量分析》、《数学物理方式》。

第二部份课程内容和学时分派本大纲采纳从电磁现象的体会定律总结出麦克斯韦方程组，然后别离处置电磁场各类问题的体系，以维持电磁场理论的完整性。

要紧教学经典电动力学和狭义相对论。

共安排68学时，其中教学58学时，习题课10学时，打＊号内容能够不讲。

考虑到先行课程《矢量分析与场论》并未开设，因此安排第0章（4学时）作为预备知识，教学矢量分析与场论的基础知识。

第0章预备知识矢量分析与场论基础（4学时）一、教学内容：矢量代数梯度、散度和旋度关于散度和旋度的一些定理∇算符运算公式曲线正交坐标系二、教学要求：(1) 明白得矢量场的大体概念；（2）把握∇算符（矢量微分算符）与函数的运算；3、教学重点、难点：重点：∇算符(矢量微分算符)的运算难点：梯度、散度和旋度的明白得第一章电磁现象的普遍规律（10+2学时）一、教学内容：电荷和电场库仑定律，高斯定理，电场的散度和旋度电流和磁场电荷守恒定律，毕奥－萨伐尔定律，磁场的散度和旋度，磁场旋度和散度公式的证明麦克斯韦方程组电磁感应定律，位移电流，麦克斯韦方程组和洛仑兹力公式介质的电磁性质介质的概念，介质的极化和磁化，介质中的麦克斯韦方程组电磁场的边值关系法向分量的跃变，切向分量的跃变电磁场的能量电磁能量守恒定律的一样形式，能量密度和能流密度表示式，电磁能量的传输二、教学要求：（1）明白得描述宏观电磁场的物理量，描述宏观电磁场的麦克斯韦方程组；（2）把握真空、介质中的麦克斯韦方程组及其麦克斯韦方程组知足的边界条件；还要把握电磁场的能量、动量表达式，和能量、动量守恒定律；（3）了解描述电磁场能量密度和麦克斯韦应力张量等概念。