គោលការណ៍ BERNOULLI- លំហាត់

អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រដានីញែលប៊ូលូលីបានលើកឡើងនៅឆ្នាំ ១៧៣៨ គោលការណ៍មួយដែលមានឈ្មោះរបស់គាត់ដែលបង្កើតទំនាក់ទំនងនៃល្បឿននៃអង្គធាតុរាវនិងសម្ពាធដែលវាបញ្ចេញនៅពេលអង្គធាតុរាវមានចលនា។ វត្ថុរាវមានទំនោរបង្កើនល្បឿនក្នុងបំពង់តូច។

វាក៏ស្នើផងដែរថាចំពោះអង្គធាតុរាវក្នុងចលនាថាមពលត្រូវបានផ្លាស់ប្តូររាល់ពេលដែលផ្នែកឆ្លងកាត់ផ្នែកនៃបំពង់ផ្លាស់ប្តូរមានបង្ហាញនៅក្នុងសមីការប៊រនូលីទំនាក់ទំនងគណិតវិទ្យារវាងទំរង់ថាមពលដែលអង្គធាតុរាវក្នុងចលនាបង្ហាញ។

ការប្រើប្រាស់គោលការណ៍ប៊ែរនូលីមានកម្មវិធីគ្រួសារពាណិជ្ជកម្មនិងឧស្សាហកម្មជាច្រើនប្រភេទដូចជានៅក្នុងបំពង់ផ្សែងថ្នាំបាញ់ថ្នាំសម្លាប់សត្វល្អិតបំពង់ទឹកហូរបំពង់ Venturi, ម៉ាស៊ីនបាញ់ថ្នាំម៉ាស៊ីន, ពែងបឺត, លើកយន្តហោះ, គ្រឿងយន្ដហោះទឹក, ឧបករណ៍ធ្មេញជាដើម។ វាគឺជាមូលដ្ឋានសម្រាប់ការសិក្សាអំពីអ៊ីដ្រូឌីណាមិចនិងមេកានិករាវ។

ការពិចារណាមូលដ្ឋាន ស្វែងយល់ពីគោលការណ៍របស់ប៊រនូលី

ខ្ញុំបានអញ្ជើញពួកគេតោះមើលអត្ថបទរបស់ កំដៅនៃច្បាប់របស់ជូលី "ការអនុវត្ត - លំហាត់"

វត្ថុរាវ៖

សំណុំម៉ូលេគុលដែលចែកចាយដោយចៃដន្យដែលត្រូវបានប្រមូលផ្តុំគ្នាដោយកម្លាំងស្អិតរមួតខ្សោយនិងដោយកម្លាំងដែលលាតសន្ធឹងតាមជញ្ជាំងកុងតឺន័រដោយគ្មានបរិមាណកំណត់។ ទាំងរាវនិងឧស្ម័នត្រូវបានគេចាត់ទុកថាជាវត្ថុរាវ។ នៅក្នុងការសិក្សាអំពីឥរិយាបថរបស់វត្ថុរាវការសិក្សាអំពីវត្ថុរាវនៅក្នុងស្ថានភាពនៃការឈប់សំរាក (អ៊ីដ្រូសែន) និងវត្ថុរាវនៅក្នុងចលនា (អ៊ីដ្រូឌីណាមិក) ត្រូវបានអនុវត្តជាធម្មតា។ មើលរូប ១ ។

យើងសូមអញ្ជើញអ្នកឱ្យមើលអត្ថបទ គោលការណ៍កម្តៅ

អភិបូជា៖

រង្វាស់នៃនិចលភាពឬភាពធន់នឹងការផ្លាស់ប្តូរចលនារបស់អង្គធាតុរាវ។ ការវាស់វែងបរិមាណអង្គធាតុរាវវាត្រូវបានវាស់ជាគីឡូក្រាម។

ទំងន់:

បង្ខំដែលវត្ថុរាវត្រូវបានទាក់ទាញដល់ផែនដីដោយសកម្មភាពនៃទំនាញផែនដី។ វាត្រូវបានវាស់ជា N, lbm.ft / s².

ដង់ស៊ីតេ៖

បរិមាណម៉ាសក្នុងមួយឯកតាបរិមាណនៃសារធាតុមួយ។ វាត្រូវបានវាស់ជាគីឡូក្រាម / ម³.

លំហូរ៖

កម្រិតសំឡេងក្នុងមួយឯកតានៃពេលវេលា, គិតជា m3 / វិនាទី។

សម្ពាធ៖

បរិមាណកម្លាំងបញ្ចោញទៅលើផ្នែកឯកតានៃសារធាតុរឺលើផ្ទៃ។ វាត្រូវបានវាស់ជាប៉ាស្កាល់ឬភីអាយក្នុងចំណោមគ្រឿងផ្សេងទៀត។

Viscosity៖

ភាពធន់ទ្រាំនៃវត្ថុរាវហូរ, ដោយសារតែការកកិតខាងក្នុង។ viscosity កាន់តែខ្ពស់លំហូរទាប។ វាប្រែប្រួលទៅតាមសម្ពាធនិងសីតុណ្ហភាព។

ច្បាប់អភិរក្សថាមពល:

ថាមពលមិនត្រូវបានបង្កើតឬបំផ្លាញឡើយវាត្រូវបានបំលែងទៅជាថាមពលមួយប្រភេទទៀត។

សមីការបន្ត:

នៅក្នុងបំពង់ដែលមានអង្កត់ផ្ចិតខុសៗគ្នាជាមួយនឹងលំហូរថេរមានទំនាក់ទំនងរវាងតំបន់និងល្បឿននៃអង្គធាតុរាវ។ ភាពប្រែប្រួលគឺសមាមាត្រផ្ទុយទៅនឹងផ្នែកឆ្លងកាត់នៃបំពង់។ [១] ។ មើលរូប ២ ។

គោលការណ៍ប៊ែរនូលី

សេចក្តីថ្លែងការណ៍នៃគោលការណ៍របស់ប៊រនូលូ

គោលការណ៍របស់ប៊ែរនូលីបង្កើតទំនាក់ទំនងរវាងល្បឿននិងសម្ពាធនៃអង្គធាតុរាវដែលមានចលនា។ គោលការណ៍របស់ប៊ែរនូលីបញ្ជាក់ថាក្នុងអង្គធាតុរាវក្នុងចលនាពេលល្បឿននៃអង្គធាតុរាវកើនឡើងសម្ពាធថយចុះ។ ចំណុចល្បឿនខ្ពស់ជាងនឹងមានសម្ពាធតិច។ [ពីរ] ។ សូមមើលរូបភាពទី ៣ ។

នៅពេលអង្គធាតុរាវផ្លាស់ទីតាមបំពង់មួយប្រសិនបើបំពង់មានការកាត់បន្ថយ (អង្កត់ផ្ចិតតូចជាង) អង្គធាតុរាវត្រូវបង្កើនល្បឿនដើម្បីរក្សាលំហូរហើយសម្ពាធរបស់វាក៏ថយចុះដែរ។ សូមមើលរូបភាពទី ៤ ។

ការប្រើប្រាស់គោលការណ៍ប៊ែរនូលី

Carburetor:

ឧបករណ៍, នៅក្នុងម៉ាស៊ីនដើរដោយសាំង, ដែលជាកន្លែងដែលខ្យល់និងប្រេងត្រូវបានលាយបញ្ចូលគ្នា។ នៅពេលខ្យល់ឆ្លងកាត់សន្ទះបិទបើកសម្ពាធរបស់វាថយចុះ។ ជាមួយនឹងការថយចុះសម្ពាធនេះប្រេងសាំងចាប់ផ្តើមហូរនៅពេលមានសម្ពាធទាបបែបនេះវាធ្វើឱ្យចំហាយនិងលាយជាមួយខ្យល់។ [៣] ។ មើលរូប ៥ ។

យន្តហោះ៖

សម្រាប់ការហោះហើររបស់យន្តហោះស្លាបត្រូវបានរចនាឡើងដូច្នេះកម្លាំងមួយហៅថា“ លើក” ត្រូវបានផលិតបង្កើតបានជាសម្ពាធខុសគ្នារវាងផ្នែកខាងលើនិងខាងក្រោមនៃស្លាប។ នៅក្នុងរូបភាពទី 6 អ្នកអាចមើលឃើញការរចនាស្លាបស្លាបមួយ។ ខ្យល់ដែលឆ្លងកាត់នៅក្រោមស្លាបរបស់យន្តហោះមានទំនោរបង្កើតសម្ពាធបង្កើតកាន់តែខ្លាំងខណៈពេលដែលខ្យល់ដែលហើរពីលើស្លាបធ្វើដំណើរចំងាយនិងល្បឿនកាន់តែច្រើន។ ដោយសារសម្ពាធខ្ពស់ស្ថិតនៅក្រោមស្លាបកម្លាំងលើកជាលទ្ធផលដែលជំរុញស្លាបឡើងលើ។

កប៉ាល់ទូក៖

វាគឺជាឧបករណ៍ដែលត្រូវបានប្រើជាអ្នករុញនៅលើនាវា។ ម៉ាស៊ីនកំដៅមាន blades ស៊េរីដែលត្រូវបានរចនាឡើងដូច្នេះនៅពេលដែលកង្ហារបង្វិលភាពខុសគ្នានៃល្បឿនត្រូវបានបង្កើតឡើងរវាងផ្ទៃមុខរបស់ផ្លុំហើយដូច្នេះភាពខុសគ្នានៃសម្ពាធ (បែបផែន Bernoulli) ។ Al ភាពខុសគ្នានៃសម្ពាធបង្កើតជាកម្លាំងរុញច្រានដោយកាត់កែងទៅនឹងយន្ដហោះរបស់ស្លាបដែលរុញទូក។ សូមមើលរូបភាពទី ៧ ។

ហែលទឹក៖

នៅពេលអ្នកធ្វើចលនាដៃរបស់អ្នកនៅពេលហែលទឹកមានសម្ពាធខុសគ្នារវាងដូងនិងខាងក្រោយដៃ។ នៅក្នុងបាតដៃទឹកឆ្លងកាត់ក្នុងល្បឿនទាបនិងសម្ពាធខ្ពស់ (គោលការណ៍របស់ប៊ែរនូលី) ដែលមានប្រភពមកពី“ កម្លាំងលើក” ដែលអាស្រ័យលើភាពខុសគ្នានៃសម្ពាធរវាងដូងនិងខាងក្រោយដៃ។ សូមមើលរូបភាពទី ៨ ។

សមីការសំរាប់គោលការណ៍របស់ប៊ែរនូលី

សមីការ Bernoulli អនុញ្ញាតឱ្យយើងវិភាគគណិតវិទ្យាក្នុងចលនា។ គោលការណ៍របស់ប៊ែរនូលីកើតឡើងតាមលក្ខណៈគណិតវិទ្យាផ្អែកលើការអភិរក្សថាមពលដែលចែងថាថាមពលមិនត្រូវបានបង្កើតឬបំផ្លាញទេវាត្រូវបានបំលែងទៅជាថាមពលមួយប្រភេទទៀត។ ថាមពល Kinetic, សក្តានុពលនិងលំហូរត្រូវបានគេពិចារណា:

• Kinetics: ដែលអាស្រ័យលើល្បឿននិងម៉ាស់វត្ថុរាវ
• សក្តានុពល៖ ដោយសារកម្ពស់ទាក់ទងនឹងកំរិតយោង
• លំហូរឬសម្ពាធ៖ ថាមពលដឹកដោយម៉ូលេគុលនៃអង្គធាតុរាវនៅពេលពួកវាផ្លាស់ទីតាមបំពង់។ សូមមើលរូបភាពទី ៩ ។

ថាមពលសរុបដែលអង្គធាតុរាវមាននៅក្នុងចលនាគឺជាផលបូកនៃថាមពលនៃលំហូរលំហូរថាមពលគីទីននិងថាមពលសក្តានុពល។ តាមច្បាប់នៃការអភិរក្សថាមពលថាមពលនៃអង្គធាតុរាវតាមរយៈបំពង់មួយគឺស្មើនឹងច្រកចូលនិងច្រកចេញ។ ផលបូកនៃថាមពលនៅចំណុចដំបូងនៅច្រកចូលបំពង់គឺស្មើនឹងផលបូកនៃថាមពលនៅច្រកចេញ។ [១] ។ មើលរូប ១០ ។

ឧបសគ្គនៃសមីការប៊រនូលី

• វាមានសុពលភាពតែចំពោះវត្ថុរាវដែលមិនអាចយល់បាន។
• វាមិនគិតពីឧបករណ៍ដែលបន្ថែមថាមពលដល់ប្រព័ន្ធទេ។
• ការផ្ទេរកំដៅមិនត្រូវបានគេគិតទេ (នៅក្នុងសមីការមូលដ្ឋាន) ។
• សម្ភារៈផ្ទៃមិនត្រូវបានគេយកមកពិចារណា (មិនមានការបាត់បង់កកិតទេ) ។

ហាត់ប្រាណ

ដើម្បីនាំទឹកទៅជាន់ទី ២ នៃផ្ទះបំពង់មួយត្រូវបានប្រើដូចរូបដែលបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី ១១ វាត្រូវបានគេចង់បានថានៅផ្នែកខាងក្រៅបំពង់ដែលមានទីតាំងស្ថិតនៅ ៣ ម៉ែត្រពីលើដីទឹកមានល្បឿន ៥ ម៉ែត្រ។ / s ដែលមានសម្ពាធស្មើនឹង ៥០,០០០ ប៉ាតើល្បឿននិងសម្ពាធដែលទឹកត្រូវបូមទឹកមានអ្វីខ្លះ? ក្នុងរូបភាពទី ១០ ការបញ្ចូលទឹកត្រូវបានសម្គាល់ជាចំណុចទី ១ និងព្រីទឹកនៅក្នុងបំពង់តូចចង្អៀតជាចំណុច ២ ។

ដំណោះស្រាយ

ដើម្បីកំណត់ល្បឿន v1 សមីការបន្តត្រូវបានប្រើនៅច្រកចូលបំពង់។ សូមមើលរូបភាពទី ១២ ។

សមីការ Bernoulli នឹងត្រូវបានប្រើដើម្បីគណនាសម្ពាធនៅច្រកចូល P1 ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី ១៣ ។

ការសន្និដ្ឋាន នៃគោលការណ៍ Bernoulli

គោលការណ៍របស់ប៊ឺរនូលីបញ្ជាក់ថាក្នុងអង្គធាតុរាវដែលមានចលនានៅពេលដែលល្បឿនរបស់វាកើនឡើងសម្ពាធកាន់តែទាប។ ថាមពលត្រូវបានផ្លាស់ប្តូររាល់ពេលដែលផ្នែកឆ្លងកាត់នៃបំពង់ផ្លាស់ប្តូរ។

សមីការ Bernoulli គឺជាផលវិបាកនៃការអភិរក្សថាមពលសម្រាប់វត្ថុរាវក្នុងចលនា។ វាបញ្ជាក់ថាផលបូកនៃសម្ពាធវត្ថុរាវថាមពលនិងថាមពលសក្តានុពលនៅតែថេរនៅពេញផ្លូវទាំងមូលនៃអង្គធាតុរាវ។

គោលការណ៍នេះមានកម្មវិធីច្រើនដូចជាក្នុងការលើកយន្ដហោះឬមនុស្សនៅពេលហែលទឹកក៏ដូចជាការរចនាឧបករណ៍សម្រាប់ដឹកវត្ថុរាវក្នុងចំណោមវិធីជាច្រើនទៀតការសិក្សានិងការយល់ដឹងរបស់វាមានសារៈសំខាន់ណាស់។

REFERENCIAS

[1] ម៉ាតរ៉ូប៊ឺត។ (២០០៦) ។ មេកានិករាវ។ បោះពុម្ពលើកទី ៦ ។ ការអប់រំ Pearson
[2]
[3]