பெர்ன OU லி கோட்பாடுகள் - பயிற்சிகள்

விஞ்ஞானி, டேனியல் பெர்ன lli லி, 1738 இல் எழுப்பப்பட்டார், இது அவரது பெயரைக் கொண்ட ஒரு கொள்கையாகும், இது திரவத்தின் இயக்கத்தின் போது ஒரு திரவத்தின் வேகம் மற்றும் அது செலுத்தும் அழுத்தம் ஆகியவற்றின் உறவை நிறுவுகிறது. குறுகிய குழாய்களில் திரவங்கள் வேகமடைகின்றன.

இயக்கத்தில் ஒரு திரவத்திற்கு, ஒவ்வொரு முறையும் குழாயின் குறுக்கு வெட்டு பகுதி மாறும்போது, ​​ஆற்றல் பெர்ன lli லி சமன்பாட்டில் காண்பிக்கப்படுகிறது, இது இயக்கத்தின் திரவம் வழங்கும் ஆற்றல் வடிவங்களுக்கிடையிலான கணித உறவாகும்.

பெர்ன lli லி கொள்கையின் பயன்பாடு புகைபோக்கிகள், பூச்சிக்கொல்லி ஸ்ப்ரேக்கள், ஓட்ட மீட்டர், வென்டூரி குழாய்கள், என்ஜின் கார்பூரேட்டர்கள், உறிஞ்சும் கோப்பைகள், விமானம் தூக்குதல், நீர் ஓசோனேட்டர்கள், பல் உபகரணங்கள் போன்ற பல்வேறு வகையான வீட்டு, வணிக மற்றும் தொழில்துறை பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது. ஹைட்ரோடினமிக்ஸ் மற்றும் திரவ இயக்கவியல் ஆய்வுக்கு இது அடிப்படை.

அடிப்படை கருத்துக்கள் பெர்ன lli லியின் கோட்பாடுகளைப் புரிந்து கொள்ள

நான் அவர்களை அழைத்தேன்இன் கட்டுரையைப் பார்ப்போம் ஜூலின் சட்டத்தின் வெப்பம் "பயன்பாடுகள் - பயிற்சிகள்"

திரவம்:

பலவீனமான ஒத்திசைவு சக்திகளால் மற்றும் வரையறுக்கப்பட்ட அளவு இல்லாமல், ஒரு கொள்கலனின் சுவர்களால் செலுத்தப்படும் சக்திகளால் தோராயமாக விநியோகிக்கப்படும் மூலக்கூறுகளின் தொகுப்பு. திரவ மற்றும் வாயுக்கள் இரண்டும் திரவங்களாக கருதப்படுகின்றன. திரவங்களின் நடத்தை பற்றிய ஆய்வில், மீதமுள்ள நிலையில் (ஹைட்ரோஸ்டேடிக்) திரவங்கள் மற்றும் இயக்கத்தில் திரவங்கள் (ஹைட்ரோடினமிக்ஸ்) பற்றிய ஆய்வு பொதுவாக மேற்கொள்ளப்படுகிறது. படம் 1 ஐக் காண்க.

கட்டுரையைப் பார்க்க உங்களை அழைக்கிறோம் வெப்ப இயக்கவியல் கோட்பாடுகள்

நிறை:

ஒரு திரவ உடலின் இயக்கத்தை மாற்றுவதற்கான மந்தநிலை அல்லது எதிர்ப்பின் அளவீட்டு. திரவத்தின் அளவை அளவிடுதல், இது கிலோவில் அளவிடப்படுகிறது.

எடை:

ஈர்ப்பு விசையால் திரவம் பூமிக்கு ஈர்க்கப்படும் சக்தி. இது N, lbm.ft / s இல் அளவிடப்படுகிறது².

அடர்த்தி:

ஒரு பொருளின் அலகு தொகுதிக்கு வெகுஜன அளவு. இது கிலோ / மீ அளவிடப்படுகிறது³.

ஓட்டம்:

M3 / s இல், ஒரு யூனிட் நேரத்திற்கு தொகுதி.

அழுத்தம்:

ஒரு பொருளின் அலகு பரப்பளவில் அல்லது ஒரு மேற்பரப்பில் செலுத்தப்படும் சக்தியின் அளவு. இது மற்ற அலகுகளில் பாஸ்கல் அல்லது பி.எஸ்.ஐ.யில் அளவிடப்படுகிறது.

பாகுத்தன்மை:

உட்புற உராய்வு காரணமாக, திரவங்களின் ஓட்டம் எதிர்ப்பு. அதிக பாகுத்தன்மை, குறைந்த ஓட்டம். இது அழுத்தம் மற்றும் வெப்பநிலையுடன் மாறுபடும்.

ஆற்றல் பாதுகாப்பு சட்டம்:

ஆற்றல் உருவாக்கப்படவில்லை அல்லது அழிக்கப்படவில்லை, அது மற்றொரு வகை ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது.

தொடர்ச்சியான சமன்பாடு:

வெவ்வேறு விட்டம் கொண்ட ஒரு குழாயில், நிலையான ஓட்டத்துடன், பகுதிகளுக்கும் திரவத்தின் வேகத்திற்கும் இடையே ஒரு உறவு உள்ளது. திசைவேகங்கள் குழாயின் குறுக்கு வெட்டு பகுதிகளுக்கு நேர்மாறான விகிதாசாரமாகும். [1]. படம் 2 ஐக் காண்க.

பெர்ன lli லியின் கொள்கை

பெர்ன lli லியின் கோட்பாட்டின் அறிக்கை

பெர்ன lli லியின் கொள்கை திசைவேகத்திற்கும் நகரும் திரவத்தின் அழுத்தத்திற்கும் இடையிலான உறவை நிறுவுகிறது. இயக்கத்தில் உள்ள ஒரு திரவத்தில், ஒரு திரவத்தின் வேகம் அதிகரிக்கும்போது, ​​அழுத்தம் குறைகிறது என்று பெர்ன lli லியின் கொள்கை கூறுகிறது. அதிக வேக புள்ளிகள் குறைந்த அழுத்தத்தைக் கொண்டிருக்கும். [இரண்டு]. படம் 2 ஐக் காண்க.

ஒரு குழாய் வழியாக ஒரு திரவம் நகரும்போது, ​​குழாயில் குறைப்பு (சிறிய விட்டம்) இருந்தால், திரவம் ஓட்டத்தை பராமரிக்க அதன் வேகத்தை அதிகரிக்க வேண்டும், மேலும் அதன் அழுத்தம் குறைகிறது. படம் 4 ஐக் காண்க.

பெர்ன lli லியின் கோட்பாட்டின் பயன்கள்

கார்பூரேட்டர்:

சாதனம், பெட்ரோல் மூலம் இயங்கும் என்ஜின்களில், காற்று மற்றும் எரிபொருள் கலந்திருக்கும். த்ரோட்டில் வால்வு வழியாக காற்று செல்லும்போது, ​​அதன் அழுத்தம் குறைகிறது. இந்த அழுத்தம் குறைவதால் பெட்ரோல் பாயத் தொடங்குகிறது, அத்தகைய குறைந்த அழுத்தத்தில் அது ஆவியாகி காற்றோடு கலக்கிறது. [3]. படம் 5 ஐக் காண்க.

விமானங்கள்:

விமானங்களின் விமானத்தைப் பொறுத்தவரை, இறக்கைகள் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன, இதனால் "லிப்ட்" என்று அழைக்கப்படும் ஒரு சக்தி உருவாகிறது, இது இறக்கைகளின் மேல் மற்றும் கீழ் பகுதிகளுக்கு இடையே அழுத்த வேறுபாட்டை உருவாக்குகிறது. படம் 6 இல் நீங்கள் விமானத்தின் சிறகு வடிவமைப்புகளில் ஒன்றைக் காணலாம். விமானத்தின் இறக்கையின் கீழ் செல்லும் காற்று அதிக அழுத்தத்தை உருவாக்குவதைப் பிரிக்கிறது, அதே நேரத்தில் இறக்கையின் மீது செல்லும் காற்று அதிக தூரம் மற்றும் அதிக வேகத்தில் பயணிக்கிறது. உயர் அழுத்தம் இறக்கையின் கீழ் இருப்பதால், ஒரு லிப்ட் ஃபோர்ஸ் இறக்கையை மேல்நோக்கி செலுத்துகிறது.

படகு ஓட்டுநர்:

இது கப்பல்களில் ஒரு உந்துசக்தியாகப் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு சாதனம். ப்ரொப்பல்லர்கள் வடிவமைக்கப்பட்ட தொடர்ச்சியான பிளேட்களைக் கொண்டிருக்கின்றன, இதனால் ப்ரொபல்லர் சுழலும் போது, ​​பிளேட்களின் முகங்களுக்கு இடையில் வேக வேறுபாடு உருவாகிறது, எனவே அழுத்தம் வேறுபாடு (பெர்ன lli லி விளைவு). அல். அழுத்தம் வேறுபாடு ஒரு உந்து சக்தியை உருவாக்குகிறது, இது புரொப்பல்லரின் விமானத்திற்கு செங்குத்தாக உள்ளது, இது படகை செலுத்துகிறது. படம் 7 ஐக் காண்க.

நீச்சல்:

நீந்தும்போது உங்கள் கைகளை நகர்த்தும்போது, ​​உள்ளங்கை மற்றும் கையின் பின்புறம் இடையே அழுத்தம் வேறுபாடு உள்ளது. உள்ளங்கையில், நீர் குறைந்த வேகத்திலும் உயர் அழுத்தத்திலும் (பெர்ன lli லியின் கொள்கை) செல்கிறது, இது ஒரு “லிப்ட் ஃபோர்ஸ்” ஐ உருவாக்குகிறது, இது உள்ளங்கைக்கும் கையின் பின்பக்கத்திற்கும் இடையிலான அழுத்த வேறுபாட்டைப் பொறுத்தது. படம் 8 ஐக் காண்க.

பெர்ன lli லியின் கொள்கைக்கான சமன்பாடு

இயக்கத்தில் உள்ள திரவங்களை கணித ரீதியாக பகுப்பாய்வு செய்ய பெர்ன lli லியின் சமன்பாடு நம்மை அனுமதிக்கிறது. பெர்ன lli லியின் கொள்கை, கணித ரீதியாக, ஆற்றலைப் பாதுகாப்பதன் அடிப்படையில் எழுகிறது, இது ஆற்றல் உருவாக்கப்படவில்லை அல்லது அழிக்கப்படவில்லை என்று கூறுகிறது, அது மற்றொரு வகை ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது. இயக்கவியல், ஆற்றல் மற்றும் ஓட்ட ஆற்றல் கருதப்படுகின்றன:

• இயக்கவியல்: இது திரவத்தின் வேகம் மற்றும் வெகுஜனத்தைப் பொறுத்தது
• சாத்தியமான: உயரம் காரணமாக, குறிப்பு நிலைக்கு தொடர்புடையது
• ஓட்டம் அல்லது அழுத்தம்: குழாயுடன் செல்லும்போது திரவத்தின் மூலக்கூறுகளால் செயல்படுத்தப்படும் ஆற்றல். படம் 9 ஐக் காண்க.

ஒரு திரவம் இயக்கத்தில் இருக்கும் மொத்த ஆற்றல் என்பது ஓட்ட அழுத்தத்தின் ஆற்றல், இயக்க ஆற்றல் மற்றும் சாத்தியமான ஆற்றல் ஆகியவற்றின் கூட்டுத்தொகையாகும். ஆற்றல் பாதுகாப்பு சட்டத்தால், ஒரு குழாய் வழியாக ஒரு திரவத்தின் ஆற்றல் நுழைவாயில் மற்றும் கடையின் சமம். ஆரம்ப கட்டத்தில் உள்ள ஆற்றல்களின் கூட்டுத்தொகை, குழாயின் நுழைவாயிலில், கடையின் ஆற்றல்களின் கூட்டுத்தொகைக்கு சமம். [1]. படம் 10 ஐக் காண்க.

பெர்ன lli லி சமன்பாட்டின் கட்டுப்பாடுகள்

• இது அடக்கமுடியாத திரவங்களுக்கு மட்டுமே செல்லுபடியாகும்.
• இது கணினிக்கு சக்தியை சேர்க்கும் சாதனங்களை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளாது.
• வெப்ப பரிமாற்றம் கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளப்படவில்லை (அடிப்படை சமன்பாட்டில்).
• மேற்பரப்பு பொருள் கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளப்படவில்லை (உராய்வு இழப்புகள் எதுவும் இல்லை).

உடற்பயிற்சி

ஒரு வீட்டின் இரண்டாவது மாடிக்கு தண்ணீரைக் கொண்டுவருவதற்கு, படம் 11 இல் காட்டப்பட்டுள்ளதைப் போன்ற ஒரு குழாய் பயன்படுத்தப்படுகிறது. தரையில் இருந்து 3 மீட்டர் உயரத்தில் அமைந்துள்ள குழாயின் கடையின் போது, ​​நீரின் வேகம் 5 மீ / கள், 50.000 Pa க்கு சமமான அழுத்தத்துடன். நீர் உந்தப்பட வேண்டிய வேகம் மற்றும் அழுத்தம் என்னவாக இருக்க வேண்டும்? படம் 10 இல், நீர் நுழைவு புள்ளி 1 ஆகவும், குறுகிய குழாயில் உள்ள நீர் கடையின் புள்ளி 2 ஆகவும் குறிக்கப்பட்டுள்ளது.

தீர்வு

வேகம் v1 ஐ தீர்மானிக்க, தொடர்ச்சியான சமன்பாடு குழாய் நுழைவாயிலில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. படம் 12 ஐக் காண்க.

படம் 1 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, நுழைவு பி 13 இல் உள்ள அழுத்தத்தைக் கணக்கிட பெர்ன lli லி சமன்பாடு பயன்படுத்தப்படும்.

முடிவுகளை பெர்ன lli லியின் கோட்பாட்டின்

இயக்கத்தில் உள்ள ஒரு திரவத்தில், அதன் வேகம் அதிகரிக்கும் போது, ​​அது செலுத்தும் அழுத்தம் குறைகிறது என்று பெர்ன lli லியின் கொள்கை கூறுகிறது. ஒவ்வொரு முறையும் குழாயின் குறுக்கு வெட்டு பகுதி மாறும்போது ஆற்றல் மாற்றப்படுகிறது.

இயக்கத்தில் உள்ள திரவங்களுக்கான ஆற்றலைப் பாதுகாப்பதன் விளைவாக பெர்ன lli லியின் சமன்பாடு உள்ளது. திரவ அழுத்தத்தின் கூட்டுத்தொகை, இயக்க ஆற்றல் மற்றும் சாத்தியமான ஆற்றல் ஆகியவை திரவத்தின் முழு பாதையிலும் மாறாமல் இருக்கும் என்று அது கூறுகிறது.

இந்த கொள்கையானது விமானங்களைத் தூக்குவது, அல்லது நீந்தும்போது ஒரு நபர், அதே போல் திரவங்களை கொண்டு செல்வதற்கான உபகரணங்களை வடிவமைப்பது போன்ற பல பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது, பலவற்றில், அதன் ஆய்வு மற்றும் புரிதல் மிகவும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது.

REFERENCIAS

[1] மோட், ராபர்ட். (2006). திரவ இயக்கவியல். 6 வது பதிப்பு. பியர்சன் கல்வி
[2]
[3]