伯努利原理是什麼?

General 更新 2024-05-18

伯努利原理是什麼

丹尼爾·伯努利在1726年首先提出時的內容就是:在水流或氣流裡,如果速度小,壓力就大,如果速度大,壓力就小。

伯努利方程的原理及其由來

[編輯本段]p+ρgh+(1/2)*ρv^2=C

式中p、ρ、v分別為流體的壓強、密度和速度;h為鉛垂高度;g為重力加速度。 上式各項分別表示單位體積流體的壓力能 p、重力勢能ρg z和動能(1/2)*ρv ^2,在沿流線運動過程中,總和保持不變,即總能量守恆。但各流線之間總能量(即上式中的常量值)可能不同。對於氣體,可忽略重力,方程簡化為p+(1/2)*ρv ^2=常量(p0),各項分別稱為靜壓 、動壓和總壓。顯然 ,流動中速度增大,壓強就減小;速度減小, 壓強就增大;速度降為零,壓強就達到最大(理論上應等於總壓)。飛機機翼產生舉力,就在於下翼面速度低而壓強大,上翼面速度高而壓強小 ,因而合力向上。 據此方程,測量流體的總壓、靜壓即可求得速度,成為皮托管測速的原理。在無旋流動中,也可利用無旋條件積分歐拉方程而得到相同的結果但涵義不同,此時公式中的常量在全流場不變,表示各流線上流體有相同的總能量,方程適用於全流場任意兩點之間。在粘性流動中,粘性摩擦力消耗機械能而產生熱,機械能不守恆,推廣使用伯努利方程時,應加進機械能損失項[1]。 圖為驗證伯努利方程的空氣動力實驗。 補充:p1+1/2ρv1^2+ρgh1=p2+1/2ρv2^2+ρgh2(1) p+ρgh+(1/2)*ρv^2=常量 (2) 均為伯努利方程 其中ρv^2/2項與流速有關,稱為動壓強,而p和ρgh稱為靜壓強。 伯努利方程揭示流體在重力場中流動時的能量守恆。 由伯努利方程可以看出,流速高處壓力低,流速低處壓力高。 圖II.4-3為一噴油器,已知進口和出口直徑D1=8mm,喉部直徑D2=7.4mm,進口空氣壓力p1=0.5MPa,進口空氣溫度T1=300K,通過噴油器的空氣流量qa=500L/min(ANR),油杯內油的密度ρ=800kg/m。問油杯內右面比喉部低多少就不能將油吸入管內進行噴油? 解: 由氣體狀態方程,知進口空氣密度ρ=p1/(RT1)=(0.5+0.1)/(287*300)kg/m=6.97kg/m

參考鏈接:baike.baidu.com/view/94269.htm?fr=ala0_1

還有一個相近回答:這個方程並非是描述液體的運動,而應該是描述理想氣體的絕熱定常流動的,比如它可以近似地描述火箭或者噴氣式發動機中的氣流(你可以參考第26屆全國中學生物理競賽複賽中的熱學題)。其中的伽馬(像r一樣的那個希臘字母,我打不出來,用r來替代)是氣體的比熱容比,即氣體的定壓摩爾熱容與定體摩爾熱容之比,對理想氣體來說是個常數。這個公式中,左邊v是氣體流動的速度,p是氣體的壓強,p下面的希臘字母代表氣體的密度。右邊的p0\pho0是指速度為0的地方氣體的壓強和密度。

這個公式的推導和流體的伯努利方程思想相同,只是要考慮到此時氣體是可壓縮的,結合理想氣體的狀態方程即可推導出。

伯努利方程的物理意義是什麼?

理想正壓流體在有勢徹體力作用下作定常運動時,運動方程(即歐拉方程)沿流線積分而得到的表達運動流體機械能守恆的方程。因著名的瑞士科學家D.伯努利於1738年提出而得名。對於重力場中的不可壓縮均質流體 ,方程為

p+ρgz+(1/2)*ρv^2=C

式中p、ρ、v分別為流體的壓強、密度和速度;z 為鉛垂高度;g為重力加速度。

伯努利方程揭示流體在重力場中流動時的能量守恆。

由伯努利方程可以看出,流速高處壓力低,流速低處壓力高

在生活中,有什麼運用了伯努利原理

伯努利原理

丹尼爾·伯努利在1726年提出了“伯努利原理”。這是在流體力學的連續介質理論方程建立之前,水力學所採用的基本原理,其實質是流體的機械能守恆。即:動能+重力勢能+壓力勢能=常數。其最為著名的推論為:等高流動時,流速大,壓力就小。

伯努利原理往往被表述為p+1/2ρv2+ρgh=C,這個式子被稱為伯努利方程。式中p為流體中某點的壓強,v為流體該點的流速,ρ為流體密度,g為重力加速度,h為該點所在高度,C是一個常量。它也可以被表述為p1+1/2ρv12+ρgh1=p2+1/2ρv22+ρgh2。

伯努利原理應用舉例

應用舉例⒈

飛機為什麼能夠飛上天?因為機翼受到向上的升力。飛機飛行時機翼周圍空氣的流線分佈是指機翼橫截面的形狀上下不對稱,機翼上方的流線密,流速大,下方的流線疏,流速小。由伯努利方程可知,機翼上方的壓強小,下方的壓強大。這樣就產生了作用在機翼上的方向的升力。

應用舉例⒉

噴霧器是利用流速大、壓強小的原理製成的。讓空氣從小孔迅速流出,小孔附近的壓強小,容器裡液麵上的空氣壓強大,液體就沿小孔下邊的細管升上來,從細管的上口流出後,空氣流的衝擊,被噴成霧狀。

應用舉例⒊

汽油發動機的化油器,與噴霧器的原理相同。化油器是向汽缸裡供給燃料與空氣的混合物的裝置,構造原理是指當汽缸裡的活塞做吸氣衝程時,空氣被吸入管內,在流經管的狹窄部分時流速大,壓強小,汽油就從安裝在狹窄部分的噴嘴流出,被噴成霧狀,形成油氣混合物進入汽缸。

應用舉例⒋

球類比賽中的“旋轉球”具有很大的威力。旋轉球和不轉球的飛行軌跡不同,是因為球的周圍空氣流動情況不同造成的。不轉球水平向左運動時周圍空氣的流線。球的上方和下方流線對稱,流速相同,上下不產生壓強差。再考慮球的旋轉,轉動軸通過球心且平行於地面,球逆時針旋轉。球旋轉時會帶動周圍得空氣跟著它一起旋轉,至使球的下方空氣的流速增大,上方的流速減小,球下方的流速大,壓強小,上方的流速小,壓強大。跟不轉球相比,旋轉球因為旋轉而受到向下的力,飛行軌跡要向下彎曲。

應用舉例⒌

表示乒乓球的上旋球,轉動軸垂直於球飛行的方向且與檯面平行,球向逆時針方向旋轉。在相同的條件下,上旋球比不轉球的飛行弧度要低下旋球正好相反,球要向反方向旋轉,受到向上的力,比不轉球的飛行弧度要高。

應用舉例6.

一支筆筒,向大口這邊吹氣,小口上放一個小球,小球能在空氣中旋轉。

應用舉例7

在漏斗寬大處放一小球,用手抵住,在小口中吹氣同時放開,小球上方的流線密,流速大,下方的流線疏,流速小,故小球不會落下,只會在漏斗中跳躍。

應用舉例8

壓氣機:燃氣渦輪發動機中利用高速旋轉的葉片給空氣作功以提高空氣壓力的部件。在動葉中,氣體相對速度減小,壓力升高,靜葉中絕對速度減小,使氣體靜壓升高。

應用舉例9

泥沙運動時,由於水流流動,泥沙顆粒頂部和底部的流速不同,前者為水流的運動速度,後者則為顆粒間滲透水的流動速度,比水流的速度要小得多,根據伯努利定律,頂部流速高,壓力小,底部流速低,壓力高。這樣造成的壓差產生了上舉力。

什麼是伯努利原理? 5分

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