化工原理课程思政教学案例流体流动
化工流体流动和传热教学设计
化工流体流动和传热教学设计一、教学目标本次教学设计旨在让学生掌握以下知识和技能：1.理解化工流体流动和传热的基本概念和原理；2.掌握流量、速度、压力等化工流体流动相关参数的计算方法；3.掌握池、壁、管道等化工设备传热的基本模型和计算方法；4.培养分析解决化工流体流动和传热问题的实践能力；5.提高学生对化工过程中流体流动和传热的认识和理解。
二、教学内容安排1、教学前导简要介绍本次教学设计的重要性和目标，激发学生的学习兴趣，引导学生正确对待本次教学的意义。
2、理论授课2.1 化工流体流动的基本原理和概念介绍流体、流量、速度、压力等相关规律和概念，为后面学生的实践操作打下基础。
2.2 化工传热的基本模型和计算方法介绍池、壁、管道等传热模型的计算方法，重点讲解换热系数、传热面积、温度等参数的计算。
3、实践操作3.1 流体流动实验使用流量计、压力计等实验设备，进行实际的流体流动实验，让学生操作实验设备，并根据实验结果进行数据处理和分析。
3.2 传热实验使用壁温传感器、热流计等实验设备，进行实际的传热实验，让学生操作实验设备，并根据实验结果进行数据处理和分析。
4、实验报告撰写与评估学生根据上述实验进行实验报告的撰写，教师对学生实验报告的操作流程、数据处理和分析、实验过程等方面进行评估。
三、教学方法本教学设计采用“理论+实践”相结合的方法，通过首先讲解相关理论知识，然后进行实验操作，最终进行实验报告撰写和评估的方式，来达到以上教学目标。
四、教学效果评估本次教学设计的评估方式主要为实验报告评分。
通过评估学生实验报告的操作流程、数据处理和分析、实验过程等方面，来评估学生对化工流体流动和传热知识的掌握情况，进而评估本次教学的效果。
同时，教师还可根据实验中学生的操作表现、实验结果等方面进行评估。
化工原理课程思政教学案例流体流动
《探寻化工原理课程与思政教学的契合：流体流动的教学案例》一、引言在化工原理课程中，流体流动作为重要的基础知识，不仅是学生理解化工过程的关键，同时也是思想政治教育的重要载体。
本文将围绕化工原理课程中的流体流动，探讨如何将其与思政教学相结合，以及如何构建一套优质的教学案例。
二、流体流动的基础理论1. 流体的特性与分类流体作为一种物质状态，在化工过程中具有重要的应用价值。
其特性与分类对于学生理解化工原理至关重要。
我们需要清楚地认识流体的定义、性质、运动规律，以及流体的分类与特点。
2. 流体静力学流体静力学是流体力学的基础，其主要研究静止流体的力学性质。
通过教学案例，可以引导学生逐步掌握流体静力学的基本原理，并通过实例分析，培养学生的逻辑思维和问题解决能力。
3. 流体动力学与流体静力学相对应的是流体动力学，它主要研究流体的运动规律和力学性质。
通过在教学中引入实际的工程案例，可以帮助学生更好地理解流体动力学的理论，并将其应用于实际工程问题的解决过程。
三、思政教学在流体流动中的应用1. 引导学生积极参与在教学案例设计中，教师可以引导学生思考工程实践中的伦理与道德问题，从而引发学生对于工程技术的责任与使命感。
通过分析某一工程项目中的流体流动问题，引导学生讨论其中的环境保护、安全生产等问题。
2. 培养学生团队合作精神实际的工程项目往往需要团队合作才能顺利完成，而流体流动的工程案例正是一个很好的锻炼学生团队协作能力的评台。
通过设计一些涉及多个学科知识的流体流动案例，可以促使学生之间的积极交流，互相学习，并形成团队协作的意识。
3. 培养学生的创新精神在化工领域，流体流动的问题通常是复杂的，需要学生具备一定的创新能力。
在思政教学中，可以引导学生通过分析某些流体流动案例，提出自己的理念和见解，并与他人进行交流、讨论，从而培养学生的创新意识和能力。
四、个人观点与总结通过对化工原理课程中的流体流动与思政教学相结合的思考，我认为这种教学模式具有重要的意义。
中职化工单元操作教案：流体流动
编号：
备课组别
化工组
课程名称
化工单元操作
所在
年级
高二
主备
教师
授课教师
授课系部
授课班级
授课
日期
课题
1.1.4流体流动
教学
目标
掌握流量、流速的定义及其相互关系
理解流体稳定流动的含义
掌握连续性方程及其计算
重点
流量、流速的定义，流体稳定流动时的连续性方程式
难点
单位为m/ s。习惯上，平均流速简称为流速。
质量流速单位时间内流经管道单位截面积的流体质量，称为质量流速，以G表示，单位为kg/（m2·s）。
质量流速与流速的关系为
流量与流速的关系为
3.管径的估算
一般化工管道为圆形，若以d表示管道的内径，则式（1-16）可写成
则
式中，流量一般由生产任务决定，选。
解：取水在管内的流速为1.8m/s，由上述公式得
查附录低压流体输送用焊接钢管规格，选用公称直径Dg80（英制3″）的管子，或表示为φ88.5×4mm，该管子外径为88.5mm，壁厚为4mm，则内径为
水在管中的实际流速为
在适宜流速范围内，所以该管子合适
四、小结与作业
板
书
设
计
教后札记
流体稳定流动的概念
教法
讲授法
教学设备
PPT课件多媒体一体机
教学
环节
教学活动内容及组织过程
个案补充
教
学
内
容
一、组织教学
二、引入
世上万物都是运动的，流体的静止状态是运动的特殊情况。现在学习流体流动的相关概念。
三、新课内容
中职化工原理教案：流体动力学(全3课时)
中等专业学校2024-2025-1教案编号：备课组别化工组课程名称化工原理所在年级主备教师授课教师授课系部授课班级授课日期课题流体动力学（第1课时）教学目标1. 了解流体动力学，并掌握相关应用。
2. 对流体动力学基础有深刻认识，能够判断流体流动类型。
3.进一步发展学生自主学习的能力，培养学生积极思考的习惯。
重点流体流动类型难点流体流动类型的判断教法以PPT展示和黑板讲授相结合为主，启发，讨论，提问等多种方式相结合教学设备多媒体、PPT教学环节教学活动内容及组织过程个案补充教学内容第一部分：组织教学、清点人数[组织教学、清点人数]点名、查看学生上课出勤情况[展示“复习提问"，找学生回答问题]连续性方程的形式有哪些？第二部分：新课导入之前讲到了流体静力学和动力学方程，这节课继续学习一些有关流体流动的知识。
[展示图片]教学内容[展示图片]层流湍流[板书]3.流体流动形态的判定[讲述]流体的流动形态可以通过雷诺数Re来判定。
式中d——管内径，m；u-流速，m/s；ρ-密度，kg/m3：μ-黏度，Pa·s：Re-雷诺数，无量纲，Re的大小反映了流体的湍动程度，Re越大，流体出动程度越强。
当Re≤2000时，流动为层流，此区称为层流区；当Re≥4000时，一般出现湍流，此区称为湍流区；当2000<Re<4000时，可以看作是不完全的湍流，或不稳定的层流，或者看作是两者的共同贡献，而不是一种独立的流动形态。
流体在圆管内流动，当管内流体处于湍流流动时，由于流体具有黏性和壁面的约束作用，紧靠壁面处仍有一薄层流体作层流流动，称其为层流内层(或层流底层)，其厚度随流体的湍流程度的增大而变薄。
教学内容【例】密度为1500kg/m3，黏度为2Pa·s的液体，在外径68mm，管壁4mm的管内流动。
流速为5m/s，计算雷诺数Re，并判断流动型态。
ρ=1500kg/m3，d=68mm-4mmx×2-60mm=0.06m，p=2Pa*s=2kg/(m·s) ，u=5m/sRe=225<2000,即为层流第四部分：小结1. 雷诺实验说明，流体的流动形态是各不相同的，通常认为流体的流动形态有两种，即层流与湍流。
化工原理教学设计案例
化工原理教学设计案例一、课程导入。
嗨，同学们！今天咱们要开启一段超级有趣的化工原理之旅啦。
想象一下，化工就像是一个魔法世界，而咱们要学习的化工原理呢，就是这个魔法世界的魔法咒语。
咱们先从一个小例子开始哈。
大家都知道香水吧？那股迷人的香味是怎么来的呢？可不是简单地把香料混合一下就成了哦。
这背后就有着化工原理的学问。
从香料的提取，到把不同的成分按照一定的比例混合，再到让香味能够持久地散发，每一步都像是一场精心编排的舞蹈，而化工原理就是那个指挥舞蹈的节拍器。
二、知识讲解。
1. 流体流动。
咱们先来说说流体流动这个事儿。
同学们，你们可以把流体想象成一群调皮的小精灵，它们在管道里跑来跑去。
有时候呢，它们跑得很顺畅，就像咱们在宽阔的马路上走路一样。
这时候啊，流体的流速、压强这些参数就像是小精灵们的心情和状态。
比如说，当管道变窄的时候，小精灵们就会挤在一起，这个时候流速就会变快，压强就会变小。
这就好比大家在一个狭窄的过道里走，肯定会走得快一些，而且感觉周围的压力也不一样了。
那在化工生产里呢，这种流体流动的规律就非常重要啦。
像在石油输送的管道里，如果不了解这个原理，石油就可能到处乱流，那可就麻烦大咯。
2. 传热。
再来说说传热吧。
传热就像是小太阳在给物体传递温暖。
有三种传热方式呢，传导、对流和辐射。
传导就像是大家手拉手传递热量，一个接一个，很有秩序。
比如说，你拿着一根金属棒，把一端放在火上烤，过一会儿，你就会发现另一端也热起来了，这就是热量通过金属棒传导过来了。
对流呢，就像是一阵风吹过，把热量带走或者带来。
就像我们煮开水的时候，水下面热了就会往上跑，上面冷的水就会往下流，这样不断循环，水就烧开了。
辐射就更神奇啦，它不需要介质，就像太阳直接把热量传给地球一样。
在化工的很多反应釜里，传热是个关键环节。
如果热量传得不好，反应可能就不能正常进行，就像你做饭的时候火候掌握不好，菜就不好吃一样。
三、实验环节。
那接下来就是超好玩的实验环节啦。
化工原理教学案例
化工原理教学案例同学们！今天咱们就像好朋友聊天一样，来讲讲化工原理里超级有趣的流体流动这部分内容。
咱先想象一下啊，流体就像是一群调皮的小精灵在管道里跑来跑去。
比如说水，水在管道里流的时候，可不是随随便便就溜达过去的。
你看家里的水龙头，打开的时候，水就欢快地流出来了。
这时候就涉及到流速这个概念啦。
流速呢，就像是小水精灵们跑步的速度。
有的时候你把水龙头开得小小的，那水精灵们就慢悠悠地走，流速就慢；要是你把水龙头开到最大，哇，水精灵们就像百米冲刺一样，流速可快了呢。
不过啊，这流速可不是想多快就多快的。
管道就像小水精灵们的跑道，要是管道很细，就像特别窄的小路，水精灵们挤来挤去的，流速就会受到影响。
这就引出了连续性方程。
简单说呢，就好比一群小动物排队通过不同宽窄的通道，不管通道宽窄怎么变，在相同时间里通过的小动物总数是不变的。
水也是这样，在没有分支的管道里，流速和管道的横截面积是相互制约的。
要是管道变细了，为了保证相同的流量（流量就像是总的小水精灵的数量），流速就得变快。
就像小蚂蚁在窄窄的小路上走得更快，才能保证和在宽路上一样的通过效率。
还有哦，流体在流动的时候还会有压力。
这压力就像是小水精灵们背后推它们的力量。
你想啊，如果在管道的一头给流体加很大的压力，就像在小水精灵们背后猛推一把，那它们就会跑得更快，流速也就增加了。
但是呢，流体在管道里跑的时候还会遇到阻力。
这阻力就像是调皮鬼在路上给小水精灵们使绊子。
比如说管道壁不光滑，就像路上有好多小石子，小水精灵们跑过去的时候就会磕磕绊绊的，这就消耗了它们的能量，流速可能就会降低啦。
这就是为什么我们有时候会发现，很长的水管，水到后面就流得没那么有力了。
咱们再说说伯努利方程吧。
这伯努利方程可神奇了，就像一个魔法公式。
它告诉我们，在理想情况下，流体的流速、压力和高度之间有着很奇妙的关系。
比如说，在一个管道里，如果流体的高度升高了，就像小水精灵们爬上了一个小山坡，那它们的速度或者压力就会有相应的变化。
《化工原理》课程思政教学案例(一等奖)
《化工原理》课程是化学化工类、环境类等专业的重要核心课程，是研究各种单元操作过程和设备的专业技术基础课，具有工程性和实践性强的特点，为学生搭建由理论到实践过渡的桥梁，对于学生专业素质及工程能力的培养至关重要。
课程遵循 OBE 理念，根据专业培养目标和毕业要求制定课程培养目标，旨在培养学生的工程能力、工程意识和分析解决化工复杂问题的高级思维，增强学生的社会责任感、创新精神和实践能力。
通过系统学习，使学生清晰掌握各单元操作的基本原理及典型化工设备的结构、操作性能和设计计算方法，具备对过程及设备的强化和创新能力，具有安全严谨的职业素质并形成绿色发展的环保理念，为后续专业课学习和化工过程及设备的设计与开辟奠定理论基础和创新基础。
1.以传递过程为主线，类比吸收和蒸馏过程，匡助学生了解萃取操作的应用及发展，掌握萃取操作的基本原理和萃取剂的选择方法(教学目标) ，培养学生获得知识及用所学知识解决相关工程实际问题的能力，建立节能、环保理念(思政目标)；2.通过观看屠呦呦科研的视频，结合屠呦呦团队通过萃取方法发现青蒿素的科研历程，引导学生分析影响萃取效果的因素(教学目标)，培养学生善于钻研、不畏艰难的科学探索精神和奉献精神(思政目标)。
3.以屠呦呦获得 2022 年诺贝尔生理学或者医学奖为切入点，揭示中国传统文化“中医中药”在治疗疾病方面做出的突出贡献，通过讨论引导学生发表感悟，激发学生的民族自豪感和文化自信心 (思政目标)。
1.通过青蒿素发现的实例引出本讲课程的主要内容——萃取操作。
通过分析屠呦呦团队调查文献、筛选药方、实验验证、亲身试药等过程，让学生了解科学研究的思路历程。
通过问题的提出与层层递进的分析，在讲解萃取原理及应用的同时培养学生科学的思维方法。
通过小组讨论提升学生站位，引导学生学习科学家们善于钻研、不畏艰难的科学探索精神和奉献精神。
2.以屠呦呦获得 2022 年诺贝尔生理学或者医学奖的视频，揭示中国传统文化“中医中药”在治疗疾病方面做出的突出贡献，结合本次新冠疫情中中药发挥的重要作用，激发学生的民族自豪感和文化自信心。
化工原理管内流体流动现象讲义
一、 牛顿粘性定律
流体流动时的内摩擦力大小与哪些因素有关？
平板间
u与y成直线关系
4
实验证明，对于一定的液体，内摩擦力F与两流体层的 速度差Δu成正比；与两层之间的垂直距离Δy成反比，与两
层间的接触面积S（F与S平行）成正比。
F u S y
F u S
y
单位面积上的内摩擦力称为内摩擦应力或剪应力，以τ表示，
进口段长度： 层流：x0 d 0.05 Re 湍流：x0 d 40 ~ 50
31
湍流流动时：
32
湍流主体：速度脉动较大，以湍流粘度为主，径向 传递因速度的脉动而大大强化；
过渡层：分子粘度与湍流粘度相当； 层流内层：速度脉动较小，以分子粘度为主，径向 传递只能依赖分子运动。
——层流内层为传递过程的主要阻力
dy
e为涡流粘度，与流体的流动状况、速度分布有关。
湍流速度分布 的经验式：
.
u
um
ax
1
r R
n
25
n与Re有关，取值如下：
4 104 Re 1.1105 , 1.1105 Re 3.2 106 ,
Re 3.2 106
n1 6
n1 7
n 1 10
当 n 1 时，流体的平均速度 :
7
u VS A
0.82umax
26
1/7次方定律
1.3.4 流体流动边界层 一、边界层的形成与发展
边界层区（边界层内）：沿板面法向的速度梯度 很大，需考虑粘度的影响，剪应力不可忽略。
主流区（边界层外）：速度梯度很小，剪应力可 以忽略，可视为理想流体 。
流动边界层：存在着较大速度梯度的流体层区域， 即流速降为主体流速的99％以内的区域。
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化工原理课程思政教学案例流体流动
思政教育在高校课程教学中的应用一直是一个热点问题。
化工原理是一门涉及工程实践和科学理论的课程，流体流动是其重要组成部分之一。
通过对流体流动的教学案例，可以有效融入思政教育元素，培养学生的思考能力、创新意识和社会责任感。
案例一：应对环境污染的思考
在流体流动的教学中，可以引入应对环境污染的案例，例如某化工废水处理厂。
学生可以通过学习流体流动的基本理论，分析废水处理过程中的流体流动问题，以及如何借助流体流动的原理进行废水的处理和净化。
同时，学生也会意识到废水处理对环境的重要性，从而引导他们思考环境保护与经济发展之间的关系，以及自身在环境保护中的责任和作用。
案例二：流体力学在社会工程中的应用
通过介绍流体力学在社会工程中的应用案例，如大型输油管道、高速列车、飞机机翼等，可以引导学生理解流体力学知识在实际工程
中的应用价值。
同时，这也是一个机会，让学生思考科技发展对社会
的重要作用，并激发他们的创新能力。
案例三：乌龟救生行动的思考
可以通过乌龟救生行动的案例，引导学生思考如何利用流体特性
实施救援行动。
该案例讲述了海洋中乌龟误食塑料袋导致窒息的问题，如何借助流体流动的特性，利用气泡将乌龟浮起，从而拯救乌龟。
通
过这个案例，学生将认识到环境保护的重要性，并思考自己如何通过
学习专业知识，为环境保护事业做出贡献。
以上案例只是思政教育在化工原理课程中的一部分应用，通过这
些案例的引导，可以培养学生的思辨能力、创新意识和社会责任感。
此外，通过与其他学科的交叉融合，可以进一步提升思政教育的效果。
例如，在流体流动与环境科学课程中引入环境伦理学和生态学的相关
知识，让学生综合运用思政教育的元素解决实际问题，提高他们的创
新能力和综合素质。
简而言之，化工原理课程中的流体流动可以通过引入相关案例，
将思政教育融入其中。
这样可以更好地培养学生的思考能力、创新意
识和社会责任感，提高他们的综合素质和专业能力。
这也是思政教育与专业知识相结合的一种有效方式。