伯努利原理在生活中的应用,伯努利原理通俗解释

首页 > 教育 > 作者:YD1662024-05-07 16:04:39

接着,我们把静压项都移到等号的同一侧,这样就可以得到压力变化的方程。如果我们再假设流体是不可压缩的,那么点1和点2的质量流量肯定也是相等的,这就是所谓的连续性方程,它是质量守恒定律的一种表达形式。所谓质量流量就等于流体的密度、管道的截面积以及流速三者的乘积,所以经过变换,这个连续性方程就可以变成点2的速度方程,由于截面积A2要小于A1,这就意味着流体进入直径较小的管段时,流速会增加。

接下来,我们再将左侧的V2带入右侧的伯努利方程中,我们可以看到,由于从点1到点2,流动速度在增加,相反,压力却是在减小的。

伯努利原理在生活中的应用,伯努利原理通俗解释(5)

用一句话总结就是,对于水平流动而言,流体速度的增加必然会伴随着流体压力的降低。这就是伯努利原理最通俗易懂的表达。虽然说,大家直觉上都会认为,速度的增加必然会导致压力的增加,但事实上并非如此。这一点,我们还可以从能量损失的角度来考虑,也就是说,流体速度增加所消耗掉的能量都是从流体的静压能中获取的。

应用2——飞机的升力是如何产生的?

下面我们利用伯努利原理,来解释一下为什么飞机的机翼能够产生升力?首先,我们知道,流体流过机翼上方的流速要比流过下方的流速更快,根据伯努利原理,此时在机翼上方就会形成低压区,而在机翼下方就形成了相对的高压区,正因为机翼上下两侧存在压力差的缘故,才产生了升力。

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应用3——为什么本生灯能使燃气燃烧更充分?

伯努利原理还可以用来解释本生灯的工作原理,当气阀打开时,气体以较高的速度流入灯管,根据伯努利原理,这种高速流动会在灯管中产生一个负压区,从而导致外部的空气被迫压入灯管内,从而使空气和媒气更好的混合,使燃烧更充分。

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应用4——如何利用皮托管测量飞机的飞行速度?

一些流量计也是依靠伯努利方程来确定流动流体的速度。皮托管就是这一样一种装置,它经常用来检测飞机的飞行速度,我们这里简单描述一下它的工作原理,如果把一根管子放入流动的液体中,然后在管子的末端安装一个压力计,压力仪表将检测管子末端的压力。在管子入口处流体速度为零点,我们称为滞止点,在该点测得的压力称为滞止压力。我们可以在上游点1和滞止点2之间应用伯努利方程,由于两点势能近似相等,且滞止点2处的速度v2等于0,因此,点2处的滞止压力等于点1处的静压与动压之和。也就是说,点1处所有的动能基本上都在滞止点2处转化成了压力能。此时,如果我们在管子的外面再套上一根末端密封且下游开有小孔的外管,此时外管所测量的就是流体的静压力,而不是滞止压力,知道了这两个压力值,我们就能很容易的确定流速了。

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