【摘 要】《化工过程及设备》是中职院校轻工类专业必修的一门基础课程，流体流动与输送章节中的伯努利方程是其重点和难点。本文结合教学实践，分析了流体流动与输送教学中存在的问题，阐述了如何对伯努利方程进行讲解，并结合自行设计的实验加深学生对伯努利方程的理解。
　　【关键词】伯努利方程 《化工过程及设备》 流体流动与输运
　　《化工过程及设备》是中职学校轻工类专业必修的一门基础课程。课程开设的意义在于使学生掌握一些化工单元操作的基本原理，比如流体流动与输送、过滤、传热、蒸发、萃取、干燥等， 了解其典型设备的内部结构，以及利用公式进行工艺尺寸的计算与设备选型。因此，《化工过程及设备》是一门实践性课程，笔者认为在教学过程中不宜侧重纯理论教学， 而应采用理论与实际相结合的方法。《化工过程及设备》教材中，流体流动与输送一直被认为是贯穿整个教学过程的重要章节，很多单元操作都是围绕流体的力学特性展开的，而伯努利方程及其应用是流体流动与输送章节中的重点和难点。因此，作为定量描述流体流动规律的伯努利方程，其重要性是显而易见的。
　　一、流体流动与输送教学中存在的问题
　　在几年的教学生涯中，笔者发现相比较过滤、蒸发和干燥等单元操作，在讲授“伯努利方程”这一节时，学生更难于接受。究其原因， 可能存在以下几方面因素：
　　第一，中职学生很多都是初中毕业就直接来中职学校就读，他们当中很多人都没有学过高中物理，这就造成理论的脱节，因为伯努利方程很多方面涉及高中物理关于能量推导的基础知识。
　　第二，学生在学习《化工过程及设备》这门课程之前并没有接触过关于流体特性方面的知识， 因而不容易理解伯努利方程的意义。
　　第三，教师在教学上往往采用传统的讲解方法，只注重对过程的讲授，而且教学手段也比较落后， 这就形成了教师在课堂上讲得天花乱坠，学生在底下听得昏昏欲睡，听后也不明白讲了些什么的怪现象。因此在讲课时，我们应该采用多媒体，引入模型、实物等多种手段相结合，使伯努利方程问题具体化、形象化。
　　第四，《化工过程及设备》教材中伯努利方程所表达的内容较多，有很多子公式，中职学生很难记住这些公式。这就需要教师耐心讲解伯努利方程中各个子公式符号所代表的物理意义。
　　二、关于伯努利方程的讲解
　　由于中职生化工基础知识普遍薄弱，对他们不必像对大专生那样要求掌握伯努利方程的推导过程。对于中职生，只要求他们理解伯努利方程的物理意义，熟悉该方程的实际应用，懂得解决一些实际遇到的简单问题就可以了。对伯努利方程的讲解如下。
　　众所周知， 伯努利方程是从能量守恒定律推导而来的。物质的总能量分为机械能和内能两部分。对于理想流体， 由于密度不变，温度也没有变化，且在流动过程中没有吸收或释放热量， 其内能可近似看作不变，那么只有机械能之间发生转化， 即在流体任一截面上的机械能总和为一不变的常数，机械能包括位能、静压能和动能， 那么伯努利方程可表示为：
　　其中E为总机械能，mgz表示位能， m表示静压能，表示动能。再由能量守恒定律， 在理想流体的连续稳态流动系统中， 任取两个截面， 其总机械能应当相等，即E1=E2，因此：
　　两边同时除以质量m得：
　　此式即为理想流体的伯努利方程式。
　　三、理论与实际相结合，加深学生对伯努利方程的理解
　　为了加深学生对伯努利方程的理解，笔者设计了一套简单的实验装置（如下图），首先准备一根T形管，可以是玻璃的，也可以是塑料的，里面密封一个漏斗，漏斗的尾部不能超过T形管的进气口，进气口的另一端连接抽滤瓶，可供抽滤溶液之用。当我们做抽滤实验时，让自来水直接从T形管上部流入，经过漏斗大口端，然后从尾部流出，这时，我们会发现抽滤瓶的压强有所降低，滤液下降得很快。怎样解释这种现象呢？我们可以用伯努利方程来解释。
　　在这个实验中，我们可以将空气和水都看作是不可压缩的理想流体。那么根据理想状态下的伯努利方程，我们得出这样的规律：gz 常数。如果两边同时乘以密度p，得到pgz 常数。在本实验中，对于空气的流动，高度差z的影响较少，伯努利方程可表达为常数。从上式可知，在流动的流体中，压强p和流速u成反比，流速u大的地方压强p小，流速u小的地方压强p大。
　　知道了压强和流速的关系后，就可以解释出现上述实验装置的现象了：自来水从漏斗大口端流入，从漏斗尾部流出时，流速u大大增加，从而使附近的空气压强p降低，这样就使T形管的进气口所接抽滤瓶中的空气流出，达到抽气的目的。
　　通过该实验，学生对伯努利方程有了更深刻的认识，从而在日常生活中遇到同样的情况时也能正确运用伯努利方程来解决问题。