流體力學在制漿造紙工業中的應用1、不要輕言放棄，否則對不起自己。2、要冒一次險!整個生命就是一場冒險。走得最遠的人，常是愿意去做，并愿意去冒險的人。“穩妥”之船，從未能從岸邊走遠。--戴爾．卡耐基。3、人生就像一杯沒有加糖的咖啡，喝起來是苦澀的，回味起來卻有久久不會退去的余香。4、守業的最好辦法就是不斷的發展。5、當愛不能完美，我寧愿選擇無悔，不管來生多么美麗，我不愿失去今生對你的記憶，我不求天長地久的美景，我只要生生世世的輪回里有你。流體力學在制漿造紙工業中的應用流體力學在制漿造紙工業中的應用1、不要輕言放棄，否則對不起自己。2、要冒一次險!整個生命就是一場冒險。走得最遠的人，常是愿意去做，并愿意去冒險的人。“穩妥”之船，從未能從岸邊走遠。--戴爾．卡耐基。3、人生就像一杯沒有加糖的咖啡，喝起來是苦澀的，回味起來卻有久久不會退去的余香。4、守業的最好辦法就是不斷的發展。5、當愛不能完美，我寧愿選擇無悔，不管來生多么美麗，我不愿失去今生對你的記憶，我不求天長地久的美景，我只要生生世世的輪回里有你。第七節流體力學在造紙工業中的應用■紙漿流動機理湍流理論在紙頁成形中的應用中濃紙漿的流體化涂料流變學紙漿流動的機理■造紙的原料是一種纖維懸浮液,在工程上稱為紙漿,由漿廠生產。紙漿是固(纖維)、液(水)和少量空氣同時存在的三相混臺體。影響因素很多,流動機理復雜。對紙漿流動機理的研究成果,直接應用于輸送管路系統的設計、紙頁成形機理的研究和新設備的研制方面。物理實驗是傳授科學實驗知識，培養科學實驗能力的教學活動，它蘊含著極其豐富的創新教育內容。但從當前物理實驗教學的現狀看，還存在著不少制約學生實驗能力與創新能力培養的不合理因素，這主要反映在：(1)教材上只給出實驗的儀器、方法、結論和分析，忽視了實驗的理論背景和設計的思想過程；(2)大多數實驗是驗證性實驗，實驗方法“照本宣科”，全班學生同步整齊地按實驗冊上統一的操作步驟機械地完成實驗；(3)整個實驗過程中，教師具有絕對的權威，學生只能被動接受，在一定程度上挫傷了學生學習的積極性和主動性，束縛了學生的創造性思維，不利于學生創新意識、創新能力的培養。為了適應21世紀對人才的素質要求，就必須切實加強實驗教學，培養學生創新能力，下面談談筆者的一些做法。一、突出實驗的設計思想在實驗教學中，對于那些載入史冊的經典實驗，我們要盡量再現其巧妙的設計、獨到的方法、深刻的分析。引導學生去追溯物理學家思考、研究問題的源頭，從中汲取設計思想的營養。例如，伽利略運用斜面來研究物體的運動規律，為什么選用斜面?看似信手拈來，其實獨具匠心，他是以此達到“沖淡重力、放大時間”的目的，從而克服了當時測量工具精度不高的局限。對于教材中大量的演示實驗和學生實驗，我們絕不能僅滿足實驗結論的重復，而要突出實驗思想上的探索性，盡量再現實驗的設計過程，多讓學生想想：“為什么要這樣做?”“換一種方法行不行?”以此來啟發學生發現問題，提出解決問題的方案，激發學生的創新思維。二、加強探索性實驗所謂探索性實驗，是由教師給出實驗課題，提出實驗要求，讓學生根據實驗目的，靈活運用所學的知識，獨立構思，設計擬定實驗方案和步驟，自己動手實驗，觀察、分析、推理、判斷、總結，得出結論的一種實踐活動。在實驗教學中，我們要加強實驗的探索性，有意識地為學生創設探索情境，通過設計一些探索性實驗，讓學生在實踐中探求新知識，親身經歷探索知識的全過程。例如，我們設計了一個“研究橡皮筋的伸長和外力的關系”的實驗。要求用一根較長的橡皮筋，20g的槽碼和槽碼鉤各一只，細繩一段，請學生設計實驗，研究橡皮筋伸長和所受拉力的關系，并對實驗結果進行分析討論。教師在指導過程中可提出下列問題：1、你打算用什么方法獲得比20g所受重力更大的拉力?2、如何確定橡皮筋的伸長和拉力的大小?3、請你猜想一下：橡皮筋的伸長和拉力的圖像是什么樣的?4、你準備怎樣處理數據和作圖?5、你作出的圖像有什么特點?怎樣解釋?6、在逐漸加大拉力作出圖后，再逐漸減小拉力，回到原來的初始拉力大小，再作圖像，這兩條圖線是否重疊?這能說明什么問題?在作出必要的指導后，讓學生自己購置橡皮筋，自己設計實驗方案，自己操作測量，自己設計實驗報告，自己推證有關結論。顯然，這是學生自己探索、實踐發現的現象、方法、規律，而不是教科書和其他人塞給的現成的結論。在未來的應用中，自然可以得心應手。三、充分運用自制教具、先進技術與手段，優化原有實驗單憑教科書的實驗內容，“照本宣科”地教學，是遠遠不夠的。我們還應補充、更新實驗內容，使實驗常新，使實驗貼近生活、貼近新科技發展方向，拉近物理實驗和現代生活的距離。盡可能選用學生所熟悉的材料，最簡單的材料，最常見的材料做實驗，使學生富有親切感、新奇感、熟知感，建立起牢固的物理表象。例如用激光小電筒做光實驗；用塑料可樂瓶做氣體體積與壓強關系應用的實驗；用話筒(傳聲器)，收音機(音頻信號放大器)、磁棒、線圈等簡單的零件演示無線電通信等。對于那些由于儀器體積小，可見范圍小，可供觀察的現象有限，或由于實驗現象過快、過慢、過微，學生難以觀察清楚的實驗，我們還可以采用多媒體技術，進行模擬實驗，變看不見為看得見，變靜為動，讓學生想象無法親身實驗的現象，使學生獲得具體、明確的感性認識，有利于學生形成鮮明的表象思維，為概念的建立、規律的發現及其應用奠定必要的基礎。應用題教學是義務教育階段數學課程的重要目標之一，因此解決應用題教學在數學教學中有著重要的作用。它既是發展學生數學思維的過程，又是培養學生應用意識、創新意識的重要途徑。由于農村小學生的抽象概括能力較差，多數學生在解答應用題時存在一定困難。要改變這種情況，筆者認為通常做好以下三方面的工作。一、結合實際問題，教學生學會認真審題應用題的難易不在數據的多少，而是由數量關系的復雜程度所決定的。小學教材中設計了豐富多彩的現實素材，如貨物裝車、公園購票、集體租船、收集數據等。農村小學用CAI課件或掛圖出示它們是不可能的，所以結合教材情境圖，教師引導學生理解題意十至關重要的。較適應讓學生說出來：你了解了那些相關信息？條件是什么？問題是什么？這樣就能在情景實現中使學生逐步形成探索數學問題的興趣與欲望。沒有情境圖的應用題怎么辦呢？教師應嘗試用學生可以理解的簡單形式，采用生動有趣的事例呈現出來。二、教師說理與學生自主探索相結合，加強數量關系的分析數量關系是應用題中已知數量與未知數量之間的關系。低年級數學中單應用題的數量關系，實際上是四則運算的算理與結構。首先，師生要重視教學中的分析與說理。我們的學生往往不重視列出算式的過程，不分析應用題中的敘述語言，而把很快列出了一個算式看得太重要，所以算式錯誤的幾率很大。對每一道題的算法，教師不要認為很簡單，草率對待，而是要認真說理，放手讓學生自主探索，使學生能夠將數量關系從文字情節中抽象出來，納入到已有的概括中去。從而避免僅靠某些詞語的臆斷或盲目選擇算法的錯誤。其次，要采用多種訓練形式，了解應用題基本結構。教學時可以提問題、填條件、對比練習、猜測與交流等活動，明確已知條件與問題之間的聯系。這不僅可以使學生獲得充分解決問題的經驗，了解應用題的結構，而且為學生掌握解決問題的基本策略、體驗解決方法的多樣性提供了有效而豐富的資源。另外，教師不要為了完成任務而包辦代替，而要讓學生自己去歸納、總結，盡量讓學生自己去思考、列式，并對好的方法給予肯定，使出錯的學生明白錯在何處。三、注重培養學生靈活的計算能力，掌握正確的解題步驟四則計算的知識與能力是小學生學習數學需要掌握的基礎知識和基本技能。通過計算可以使學生認識到數學與現實的密切聯系，體會到數學是解決問題的重要工具，從而感受數學的價值。在應用題教學中，完成列式只解決了“為什么這樣”的問題，而計算則是解決了“怎樣解答”的問題。問題解決的對不對，計算過程與結果是否正確，學生一定要自我評價，對的強化，不對的反饋糾正。因此教師一定要教給學生計算法則和驗算方法，由師生共同完成過渡到在教師指導下進行，最后發展成學生獨立完成。做一件事要有始有終，在應用題的教學中，寫答案是非常重要的，要教育學生重視寫答案，學會寫完整的答案。綜上所述，應用題的教學是整個數學教學的重、難點，學生對應用題的結構、基本數量關系和解題方法掌握得如何，是他們解決問題能力的綜合表現，這對農村小學教師是更嚴峻的挑戰。第七節流體力學在造紙工業中的應用■紙漿流動機理湍流理論在紙頁成形中的應用中濃紙漿的流體化涂料流變學紙漿流動的機理■造紙的原料是一種纖維懸浮液,在工程上稱為紙漿,由漿廠生產。紙漿是固(纖維)、液(水)和少量空氣同時存在的三相混臺體。影響因素很多,流動機理復雜。對紙漿流動機理的研究成果,直接應用于輸送管路系統的設計、紙頁成形機理的研究和新設備的研制方面。■1.流動狀態根據纖維濃度的高低,可把紙漿分為四類:濃度∝≤0.6%時,為極低濃紙漿,具有與水流近似的性質;濃度0.6%≤c≤6%,為低濃紙漿,有一定流動性,可用普通離心泵輸送濃度6%≤c≤15%,為中濃紙漿,流動性能大大減弱;濃度>15%時,為高濃紙漿,屬于粘彈性體目前國內的制漿造紙過程多在低濃條件下進行■對于低濃紙漿,當流速不大時,纖維要交織成連貫的網絡叫網絡塞體,纖維之間沒有相對運動,整個網絡在管內像塞子一樣向前滑移,網絡與管壁之間存在一層很薄的水膜叫水環,這種流動稱為塞流,如圖1a所示隨著流速的增大,管壁剪應力的提高,破壞了網絡塞體的穩定性,使網絡塞體逐漸被分散.進入水環流,水環厚度亦逐漸增大,這個流動區間稱為混流,它十分類似于牛頓型流體的過渡流,如圖1b所示.所有研究都證實,旦網絡塞體完全分散時,紙漿流就進入湍流狀態,湍流的速度剖面圖如圖1c所示水環流塞流中纖維網絡與管壁之間的水環是很薄的水膜.實驗研究證明,水環厚度可用下面分式進行預測8=14x10-c■式中為纖維濃度(%),“為管內平均流速(m/s).由此可見,纖維濃度愈高,水環愈薄,而流速愈高,水環愈厚關于水環流本身的機理,例如它對壓頭損失的影響,是否可以認為是塞流狀態下的邊界層等,還有待進一步研究2、紙漿輸送過程中壓頭損失的預測方法紙漿翰送所消耗的功率一般占制漿造紙過程所需總功率的41%,因此,優化管路系統設計,降低輸送紙漿的功率損耗就減為造紙廠的重要節能指施,預測管路壓頭損失就成為其中的關鍵問題.由于纖維的存在,給實驗研究帶來固難,因此改進實驗方法和研制測試儀表也是壓頭損失實驗研究的重要方面由于紙漿流動機理與單相的牛頓流體不同,其原頭損失不但與流速和管徑有關,還同纖維濃度種類與溫度有關,已有不少實驗公式和圖表應用于紙漿翰送中的壓頭損失計算,圖3是瑞典制漿造紙工業通用的全套圖表中的一幅+(2)是里格(RE公式△h=144221式中,C與式(1)袤示的意義相同,d為管道內徑(mm),由紙漿類型而定.壓頭損失圖表使用較為方便根據流速管經及波度就可從圖中查出壓頭損失.為了便于比,郾中還給出了在同樣條件下普通水流醫頭損失的曲