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伯努利方程实验装置与流程

发布时间:2022-06-09 04:04:37

Ⅰ 伯努利方程实验原理

理想正压流体在有势体积力作用下作定常运动时,运动方程(即欧拉方程)沿流线积分而得到的表达运动流体机械能守恒的方程.因著名的瑞士科学家D.伯努利于1738年提出而得名.对于重力场中的不可压缩均质流体 ,方程为p+ρgh+(1/2)*ρv^2=c式中p、ρ、v分别为流体的压强、密度和速度;h为铅垂高度;g为重力加速度;c为常量.
上式各项分别表示单位体积流体的压力能 p、重力势能ρgh和动能(1/2)*ρv ^2,在沿流线运动过程中,总和保持不变,即总能量守恒.但各流线之间总能量(即上式中的常量值)可能不同.对于气体,可忽略重力,方程简化为p+(1/2)*ρv ^2=常量(p0),各项分别称为静压 、动压和总压.显然 ,流动中速度增大,压强就减小;速度减小,压强就增大;速度降为零,压强就达到最大(理论上应等于总压).

Ⅱ 伯努利方程的原理及其由来

[编辑本段]p+ρgh+(1/2)*ρv^2=C
式中p、ρ、v分别为流体的压强、密度和速度;h为铅垂高度;g为重力加速度。 上式各项分别表示单位体积流体的压力能 p、重力势能ρg z和动能(1/2)*ρv ^2,在沿流线运动过程中,总和保持不变,即总能量守恒。但各流线之间总能量(即上式中的常量值)可能不同。对于气体,可忽略重力,方程简化为p+(1/2)*ρv ^2=常量(p0),各项分别称为静压 、动压和总压。显然 ,流动中速度增大,压强就减小;速度减小, 压强就增大;速度降为零,压强就达到最大(理论上应等于总压)。飞机机翼产生举力,就在于下翼面速度低而压强大,上翼面速度高而压强小 ,因而合力向上。 据此方程,测量流体的总压、静压即可求得速度,成为皮托管测速的原理。在无旋流动中,也可利用无旋条件积分欧拉方程而得到相同的结果但涵义不同,此时公式中的常量在全流场不变,表示各流线上流体有相同的总能量,方程适用于全流场任意两点之间。在粘性流动中,粘性摩擦力消耗机械能而产生热,机械能不守恒,推广使用伯努利方程时,应加进机械能损失项[1]。 图为验证伯努利方程的空气动力实验。 补充:p1+1/2ρv1^2+ρgh1=p2+1/2ρv2^2+ρgh2(1) p+ρgh+(1/2)*ρv^2=常量 (2) 均为伯努利方程 其中ρv^2/2项与流速有关,称为动压强,而p和ρgh称为静压强。 伯努利方程揭示流体在重力场中流动时的能量守恒。 由伯努利方程可以看出,流速高处压力低,流速低处压力高。 图II.4-3为一喷油器,已知进口和出口直径D1=8mm,喉部直径D2=7.4mm,进口空气压力p1=0.5MPa,进口空气温度T1=300K,通过喷油器的空气流量qa=500L/min(ANR),油杯内油的密度ρ=800kg/m。问油杯内右面比喉部低多少就不能将油吸入管内进行喷油? 解: 由气体状态方程,知进口空气密度ρ=p1/(RT1)=(0.5+0.1)/(287*300)kg/m=6.97kg/m

参考链接:http://ke..com/view/94269.htm?fr=ala0_1

还有一个相近回答:这个方程并非是描述液体的运动,而应该是描述理想气体的绝热定常流动的,比如它可以近似地描述火箭或者喷气式发动机中的气流(你可以参考第26届全国中学生物理竞赛复赛中的热学题)。其中的伽马(像r一样的那个希腊字母,我打不出来,用r来替代)是气体的比热容比,即气体的定压摩尔热容与定体摩尔热容之比,对理想气体来说是个常数。这个公式中,左边v是气体流动的速度,p是气体的压强,p下面的希腊字母代表气体的密度。右边的p0\pho0是指速度为0的地方气体的压强和密度。
这个公式的推导和流体的伯努利方程思想相同,只是要考虑到此时气体是可压缩的,结合理想气体的状态方程即可推导出。

Ⅲ 伯努利方程原理

伯努利方程
设在右图的细管中有理想流体在做定常流动,且流动方向从左向右,我们在管的a1处和a2处用横截面截出一段流体,即a1处和a2处之间的流体,作为研究对象.设a1处的横截面积为S1,流速为V1,高度为h1;a2处的横截面积为S2,流速为V2,高度为h2.
思考下列问题:
①a1处左边的流体对研究对象的压力F1的大小及方向如何
②a2处右边的液体对研究对象的压力F2的大小及方向如何
③设经过一段时间Δt后(Δt很小),这段流体的左端S1由a1移到b1,右端S2由a2移到b2,两端移动的距离分别为ΔL1和ΔL2,则左端流入的流体体积和右端流出的液体体积各为多大
它们之间有什么关系
为什么
④求左右两端的力对所选研究对象做的功
⑤研究对象机械能是否发生变化
为什么
⑥液体在流动过程中,外力要对它做功,结合功能关系,外力所做的功与流体的机械能变化间有什么关系
推导过程:
如图所示,经过很短的时间Δt,这段流体的左端S1由a1移到b1,右端S2由a2移到b2,两端移动的距离为ΔL1和ΔL2,左端流入的流体体积为ΔV1=S1ΔL1,右端流出的体积为ΔV2=S2ΔL2.
因为理想流体是不可压缩的,所以有
ΔV1=ΔV2=ΔV
作用于左端的力F1=p1S2对流体做的功为
W1=F1ΔL1
=p1·S1ΔL1=p1ΔV
贝努利方程
静压能与动能的转化公式:1/2*u^2=ΔP/ρ
ΔP=P2-P1;P1=0.1MPa(大气压)
ρ为水的密度1000kg/m3。
u为速度,m/s
ΔP=1/2*ρ*u^2
P2=0.1*1000000+1/2*ρ*u^2
(Pa)
关于量纲:
[kg/m^3*(m/s)^2]=[kg/(m*s^2)]
记得牛顿第二定律F=m*a吗?N=kg*m/s^2,代入上式
=N/m^2=Pa
作用于右端的力F2=p2S2,它对流体做负功(因为右边对这段流体的作用力向左,而这段流体的位移向右),所做的功为
W2=-F2ΔL2=-p2S2ΔL2=-p2ΔV
两侧外力对所选研究液体所做的总功为
W=W1+W2=(p1-p2)ΔV
又因为我们研究的是理想流体的定常流动,流体的密度ρ和各点的流速V没有改变,所以研究对象(初态是a1到a2之间的流体,末态是b1到b2之间的流体)的动能和重力势能都没有改变.这样,机械能的改变就等于流出的那部分流体的机械能减去流入的那部分流体的机械能,即
E2-E1=ρ()ΔV+ρg(h2-h1)ΔV
又理想流体没有粘滞性,流体在流动中机械能不会转化为内能
∴W=E2-E1
(p1-p2)ΔV=ρ(-))ΔV+ρg(h2-h1)ΔV
整理后得:整理后得:
又a1和a2是在流体中任取的,所以上式可表述为
上述两式就是伯努利方程.
当流体水平流动时,或者高度的影响不显著时,伯努利方程可表达为
该式的含义是:在流体的流动中,压强跟流速有关,流速V大的地方压强p小,流速V小的地方压强p大.

Ⅳ 化工原理伯努利方程

设水源水面到虹吸管出口的高差为H,列水源水面到虹吸管出口的伯努利方程得: H1=V^2/(2g) , 得虹吸流速:V=(2gH1)^(1/2)虹吸流量:Q=(3.14D^2/4)(2gH1)^(1/2) D为虹吸管内径。设最高点压强为P,虹吸管最高点到出口的高差为H2,列最高点到出口的伯努利方程得: H2+P/(pg)+V^2/(2g)=V^2/(2g)得:P = -pgH2 (相对压强,即不包括大气压,相对压强为负值,即绝对压强小于大气压,就是处于一定的真空状态,理论上最大真空值不能超过10米水柱,即H2<10米水柱)也可列容器液面到最高点的伯努利方程: 0=H3+P/(pg)+V^2/(2g) P=-pg[H3+V^2/(2g)]=-pg[H3+H1] = -pgH2
u是流速,p是压力。主要用来计算泵的扬程或已知扬程计算泵的出口压力。
伯努利方程实质上是能量守恒定律在理想流体定常流动中的表现,它是流体力学的基本规律。在一条流线上流体质点的机械能守恒是伯努利方程的物理意义。
这个理论是由瑞士数学家丹尼尔·伯努利在1738年提出的,当时被称为伯努利原理。后人又将重力场中欧拉方程在定常流动时沿流线的积分称为伯努利积分,将重力场中无粘性流体定常绝热流动的能量方程称为伯努利定理。这些统称为伯努利方程,是流体动力学基本方程之一。
(4)伯努利方程实验装置与流程扩展阅读:
理想正压流体在有势体积力作用下作定常运动时,运动方程(即欧拉方程)沿流线积分而得到的表达运动流体机械能守恒的方程。
因著名的瑞士科学家伯努利于1738年提出而得名。对于重力场中的不可压缩均质流体,方程为p+ρgh+(1/2)*ρv^2=c式中p、ρ、v分别为流体的压强、密度和速度;h为铅垂高度;g为重力加速度;c为常量。

Ⅳ 内有追加悬赏:国外和国内对伯努利方程的研究(流体力学)

我是留学生,这是偶们的实验
不过是日文滴

http://www.kz.tsukuba.ac.jp/EME/syuronPDF/200335353.pdf#search='%E6%B5%81%E4%BD%93%E5%8A%9B%E5%AD%A6%20Bernoulli%20%E5%AE%9F%E9%A8%93'

ベルヌイ就是伯努利,里面都是常见实验装置,我想你看得懂。
汗,URL要连后面的,不能直接点。

Ⅵ 伯努利方程实验问题

毕托管测量的是IAS也就是所谓的indicated airspeed, 需要经过调整才能得到TAS,也就是true air speed。你测量的流体是水,所以不用考虑密度因素,不过毕托管都带有仪器和位置误差,需要经过效准。

Ⅶ 伯努利方程实验原理及步骤

方程形式为:
p+1/2p.v^2+p.gh=常量
其中p.为流体密度.
该式的物理意义表明,在整个流场或内在同一流线上某点附近单容位体积流体的动能、势能以及该处的压强之和是一个常数.
具体的推导过程很长,并且要画图才能说明白,总线就是利用质点系机械能守恒定律.至于具体过程你可以查阅相关书籍.

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