流速与压力原理是什么

流速与压力原理是什么

流速与压力原理即是“伯努利原理”。

伯努利原理由丹尼尔·伯努利在1726年提出。

这是在流体力学的连续介质理论方程建立之前所采用的基本原理,其实质是流体的机械能守恒。

即:动能+重力势能+压力势能=常数。

其最为著名的推论为:等高流动时,流速大,压力就小。

伯努利原理往往被表述为p+1/2ρv^2+ρgh=c,这个式子被称为伯努利方程。

式中p为流体中某点的压强,v为流体该点的流速,ρ为流体密度,g为重力加速度,h为该点所在高度,c是一个常量。

它也可以被表述为p1+1/2ρv1^2+ρgh1=p2+1/2ρv2^2+ρgh2。

需要注意的是,由于伯努利方程是由机械能守恒推导出的,所以它仅适用于粘度可以忽略、不可被压缩的理想流体。

使用伯努利定律必须符合以下假设,方可使用;如没完全符合以下假设,所求的解也是近似值。

定常流:在流动系统中,流体在任何一点之性质不随时间改变。

不可压缩流:密度为常数,在流体为气体适用于马赫数(ma)<0.3。

无摩擦流:摩擦效应可忽略,忽略黏滞性效应。

流体沿着流线流动:流体元素沿着流线而流动,流线间彼此是不相交的。

以下是一些应用实例。

应用举例⒈

飞机为什么能够飞上天?因为机翼受到向上的升力。

飞机飞行时机翼周围空气的流线分布是指机翼横截面的形状上下不对称,机翼上方的流线密,流速大,下方的流线疏,流速小。

由伯努利方程可知,机翼上方的压强小,下方的压强大。

这样就产生了作用在机翼上的方向的升力。

应用举例⒉

喷雾器是利用流速大、压强小的原理制成的。

让空气从小孔迅速流出,小孔附近的压强小,容器里液面上的空气压强大,液体就沿小孔下边的细管升上来,从细管的上口流出后,空气流的冲击,被喷成雾状。

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