在日常生活中，伯努利方程有哪些应用场景？
大家好，今天我们将谈论伯努利方程。
Bernoulli方程是物理和工程学中一个简单但极为重要的方程式，可以帮助我们深入了解广阔世界中流体的流动行为。本质上，该方程描述了流体流体中压力，速度和高度之间的关系。
Bernoulli方程式是什么？
例如，Bernoulli方程在工程方面有许多应用程序，可以用来解释飞机如何产生升降机？或计算从容器中流出的液体的速度，等等。
在探索这些应用程序之前，让我们看一下Bernoulli方程式是什么？它由瑞士物理学家丹尼尔·伯诺利（Daniel Bernoulli）于1738年出版。方程式的表达如下。方程式左侧的三个术语的总和沿流线保持不变，它们的尺寸都是压力。该术语是静压，这是我们经常称为流体压力P的术语；第二项是动态压力，它是流体密度ρ和速度V的函数，代表单位流体的动能。第三项是静水压力，是受重力影响的流体产生的压力。在公式中，G是重力的加速度开yun体育官网入口登录app，H是当前位置和参考位置之间的高度差。这是Bernoulli方程的压力表达。当然，它也可以以头部的形式表达。或以能量的形式。
我们还可以将Bernoulli方程视为能量保护定律的表达，这意味着压力能，动能和势能的总和沿流线保持恒定。这是非常有价值的信息，可以帮助我们分析一系列流体流问题。当然，应该强调的是，该方程只能沿流线型方向使用。所谓的流线，我们可以将其定义为稳态流动中流体内部颗粒的流动路径。相反，这是一条曲线，在所有点上都与粒子速度相切。
应用程序1--伯诺利方程在可变直径管道中的应用
在下面，我们应用Bernoulli方程，以查看流体如何通过可变直径管道流动。使用Bernoulli方程，我们可以了解流体压力流经可变管道的压力的变化。它也可以用来比较不同位置的流动条件。为此，我们可以将Bernoulli方程转换为以下形式。
然后，我们在同一流线上获得1和2。由于点1和2之间的高度没有明显的变化，因此我们认为它们大约相等，因此势能项可以被认为是相等的，因此可以彼此抵消。
接下来，我们将静态压力项移至相等符号的同一侧，以便我们可以得到压力变化的方程。如果我们假设流体不可压缩，那么点1和2的质量流肯定相等。这是所谓的连续性方程，它是质量保护定律的表达。所谓的质量流量等于流体密度的乘积，管道的横截面区域和流速。因此，转化后，该连续性方程可能成为点2的速度方程。由于横截面A2小于A1，这意味着当流体进入较小的直径管截面时，流速会增加。
接下来，我们将左侧的V2带到右侧的Bernoulli方程式。我们可以看到，流速度从点1到第2点增加开元ky888棋牌官方版，而压力正在降低。
要总结一个句子，对于水平流动，流体速度的增加将不可避免地伴随着流体压力的降低。这是Bernoulli原则最容易理解的表达。尽管每个人都直觉地认为，速度的提高将不可避免地导致压力增加，但事实并非如此。我们还可以从能源损失的角度考虑这一点，即，通过增加流体速度消耗的能量是从流体的静压能量中获得的。
应用2-飞机的升降机是如何发生的？
让我们使用Bernoulli原理来解释为什么飞机的机翼能产生升力？首先，我们知道流动机翼上方流动的流速要比下面的流速快。根据伯努利的原则，将在机翼上方形成一个低压区，并在机翼下方形成亲戚。高压区由于机翼上部和下侧之间的压力差而产生升力。
应用3-为什么Bunsen灯可以更充分地燃烧？
Bernoulli原理也可以用来解释Bunsen Lamp的工作原理。打开气门时，气体以更高的速度流入灯管。根据Bernoulli原则，这种高速流将在灯管中产生负面。压力区域会导致外部空气被迫进入灯管，从而使空气和中气更好地混合，并使燃烧更加足够。
应用4-如何使用皮托管来测量飞机的飞行速度？
一些流量计还依靠Bernoulli方程来确定流体流体的速度。皮托管是一种通常用于检测飞机飞行速度的设备。让我们在这里简要描述其工作原理。如果将管放入流动的液体中，请在管子的末端安装压力。仪表，压力表将检测到管末端的压力。管道入口处的流体速度为零，我们称之为停滞点开yunapp体育官网入口下载手机版，此时测量的压力称为停滞压力。我们可以在上游点1和停滞点2之间应用Bernoulli方程。由于两个点的势能大致相等，并且停滞点2处的速度V2等于0，因此，点2的停滞压力等于要点1位于位置的静压和动态压力之和。也就是说，点1处的所有动能基本上都会在停滞点2转换为压力能。目前，如果我们将密封端的外管放置在管道的外部下游，将一个小孔打开，外管测量流体的静压，而不是停滞压力，我们知道这两个我们可以通过压力轻松确定流速。
应用程序5 - - 文丘里流量计如何工作？
使用Bernoulli方程式制造的另一个流量测量设备是Venturi流量计，该仪表用于确定管道中介质的流速。它主要测量流过管道收缩部分的流体的压降。在职的。假设我们要确定流速Q，即流速乘以点1处的管道横截面区域，我们可以转换压降方程以获取流速的计算公式。我要接下来要做的是确定文丘里流量计的大小，流体密度，压力P1和P2，以便可以计算流速。 Venturi流量计内部没有移动部件，并且是一种简单可靠的管道流动检测设备。其扩散部分的长度明显长于收敛部分的长度，这可以显着降低能量损失。
应用6-如何计算从容器中流出的液体速度？
让我们看一下如何使用Bernoulli方程计算从容器中流出的液体的速度？假设我们有一个啤酒桶，现在想计算枪管的排空速度，我们需要做的第一件事是打开枪管底部的水龙头，然后在某个流线上定义两个点两个分。应用Bernoulli方程。
该枪管的顶部有一个呼吸端口，这意味着其顶部连接到大气，龙头的出口点2也连接到大气，因此点1和2处的静压是大气压力可以彼此忘记。此外，我们假设枪管足够大，可以认为点1的流速约为0。现在，让我们更改Bernoulli方程，并将啤酒液位和水龙头之间的高度差定义为H，这样我们就可以获得啤酒流量的表达V2。
使用Bernoulli方程来限制条件
好的，以上是我们生活中的一些例子，您也可以尝试应用Bernoulli方程来解决一些实际问题。但是，如果您想正确使用它，那么了解其推导方法及其应用程序限制非常重要。我们对派生过程没有太多解释，但是我们必须了解我们在派生过程中人为地做出的假设？这些假设将限制Bernoulli方程的应用范围。
第一个假设是流体的流量是层流和稳态，这意味着流动不会随时间变化。
第二个假设是流体不是粘性的，即，实际流体的粘度产生的剪切应力被忽略。该假设是必不可少的，因为流体的粘度会导致流体内的能量损失，从而导致能量沿流量线保持。结论不再适用的结论。
第三个假设是流体不可压缩，这意味着它通常仅适用于液体，并且可能不适用于高速流动气体。
总而言之，如果您想应用Bernoulli方程，则必须同时满足以上三个假设。
当然，有一些修订版的Bernoulli方程式，虽然更复杂，但可以应用于非稳定和可压缩流体的流动。
好的，这就是今天的内容，下次见。
