BERNOULLI原理-練習

科學家丹尼爾·伯努利（Daniel Bernoulli）於1738年提出了一個以他的名字命名的原理，該原理建立了當流體運動時流體的速度與其所施加的壓力之間的關係。 流體傾向於在狹窄的管道中增加速度。

它還指出，對於運動中的流體，每當管道的橫截面積發生變化時，能量就會發生轉換，這在伯努利方程中表示出運動中的流體所呈現的能量形式之間的數學關係。

伯努利原理的使用具有廣泛的家庭，商業和工業應用，例如煙囪，殺蟲劑噴霧劑，流量計，文丘里管，發動機化油器，吸盤，飛機升降機，水臭氧發生器，牙科設備等。 它是研究流體力學和流體力學的基礎。

基本概念 了解伯努利的原則

我邀請了他們讓我們來看看 焦耳定律“應用-練習”的熱度

體液：

一組隨機分佈的分子，它們通過弱的內聚力和容器壁施加的力保持在一起，而沒有定義的體積。 液體和氣體均被視為流體。 在研究流體的行為時，通常要進行靜止狀態下的流體（靜液壓）和運動中的流體（流體動力學）的研究。 參見圖1。

我們邀請您看這篇文章 熱力學原理

質量：

測量改變流體運動的慣性或阻力。 測量液體量，以千克為單位。

重量：

通過重力作用將流體吸引到地球上的力。 以N為單位，lbm.ft / s².

密度：

單位體積物質的質量數。 以千克/米為單位³.

流：

單位時間的體積，以m3 / s為單位。

壓力：

在物質的單位區域或表面上施加的力的大小。 除其他單位外，它還以帕斯卡或psi為單位進行測量。

粘度：

由於內部摩擦，流體的流動阻力。 粘度越高，流動性越低。 它隨壓力和溫度而變化。

節能法:

能量既不會產生也不會破壞，而是轉化為另一種能量。

連續性方程:

在具有不同直徑且流量恆定的管道中，面積與流體速度之間存在關係。 速度與管道的橫截面積成反比。 [1]。 參見圖2。

伯努利原理

伯努利原則聲明

伯努利原理建立了運動流體的速度和壓力之間的關係。 伯努利原理指出，在運動的流體中，隨著流體速度的增加，壓力會降低。 較高的速度點將具有較小的壓力。 [二]。 參見圖2。

當流體流過管道時，如果管道直徑減小（直徑較小），則流體必須增加速度以保持流量，並且其壓力會降低。 參見圖4。

伯努利原理的運用

化油器：

用於汽油和空氣混合燃料的發動機中的設備。 當空氣通過節氣門時，其壓力降低。 隨著壓力的降低，汽油開始流動，在如此低的壓力下，汽油蒸發並與空氣混合。 [3]。 參見圖5。

飛機：

對於飛機的飛行，機翼的設計使其產生稱為“升力”的力，從而在機翼的上部和下部之間產生壓力差。 在圖6中，您可以看到一種飛機機翼設計。 通過飛機機翼下方的空氣趨向於分離，從而產生更大的壓力，而通過機翼上方的空氣則傳播更大的距離和更快的速度。 由於高壓在機翼下方，因此產生了將機翼向上推動的升力。

船用螺旋槳：

它是在船上用作推進劑的裝置。 螺旋槳由一系列葉片組成，這些葉片設計成當螺旋槳旋轉時，在葉片的表面之間會產生速度差，因此會產生壓力差（伯努利效應）。 Al。壓差產生垂直於螺旋槳平面的推力，該推力推動船。 參見圖7。

游泳：

游泳時動手時，手掌和手背之間會有壓力差。 在手掌中，水以低速和高壓通過（伯努利原理），產生的“升力”取決於手掌和手背之間的壓差。 參見圖8。

伯努利原理方程

伯努利方程使我們能夠對運動中的流體進行數學分析。 伯努利原理在數學上是基於能量守恆而產生的，能量守恆說能量不被創造或破壞，而是被轉化為另一種能量。 動能，勢能和流動能被考慮：

• 動力學： 這取決於流體的速度和質量
• 潛力： 由於高度，相對於參考高度
• 流量或壓力： 流體分子沿管道移動時所攜帶的能量。 參見圖9。

流體運動中的總能量是流動壓力，動能和勢能之和。 根據能量守恆定律，通過管道的流體能量等於入口和出口。 管道入口處初始點的能量之和等於出口處的能量之和。 [1]。 參見圖10。

伯努利方程的約束

• 僅對不可壓縮的流體有效。
• 它沒有考慮為系統增加電源的設備。
• 不考慮傳熱（在基本方程式中）。
• 不考慮表面材料（沒有摩擦損失）。

演習

為了將水帶到房屋的第二層，使用瞭如圖11所示的管道，希望該管道的出口位於離地面3米的位置，水的流速為5 m / s，壓力等於50.000 Pa。必須以什麼速度和壓力泵水？ 在圖10中，進水口標記為點1，而較細管中的出水口標記為點2。

解

為了確定速度v1，在管道入口處使用連續性方程。 見圖12。

伯努利方程式將用於計算入口P1處的壓力，如圖13所示。

結論 努·伯努利原理

伯努利原理指出，在運動的流體中，當其速度增加時，其施加的壓力就越低。 每當管子的橫截面面積改變時，能量就會轉換。

伯努利方程是運動流體能量守恆的結果。 它指出，流體壓力，動能和勢能的總和在整個流體路徑中保持恆定。

該原理具有多種應用，例如在飛機的升力或游泳時的人的升力中，以及在流體輸送設備的設計中，除其他外，其研究和理解是非常重要的。

REFERENCIAS

[1]羅伯特·莫特。 （2006）。 流體力學。 第六版。 培生教育
[2]
[3]