泰州市精泰儀器儀表有限公司
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從牛頓運(yùn)動(dòng)學(xué)中,能量守恒觀念:動(dòng)能+位能=定值,推導(dǎo)出白努利定律:動(dòng)能+壓力=定值。
當(dāng)液體流速減少時(shí),壓力便會(huì)增加。 例如:
A、飛機(jī)能飛在空中即利用此原理,飛機(jī)向前飛,在機(jī)頭的空氣不管是背部或腹部, 皆須同時(shí)到達(dá)機(jī)尾。因?yàn)轱w機(jī)背部呈弧形、腹部成平面狀,所以背部的空氣流速快,相對(duì)于腹部壓力就較小。所以壓力大的腹部空氣可以支撐飛機(jī)的重量,飛機(jī)也就飛起來(lái)了,這是水平狀態(tài)的應(yīng)用。
B、臺(tái)風(fēng)時(shí),風(fēng)吹過(guò)屋頂,風(fēng)速很高、壓力變小,屋內(nèi)空氣壓力反而變大所以屋頂會(huì)被掀起。
C、手拿紙條嘴往紙條上方吹時(shí),紙條會(huì)飛起也是類似道理。
D、為什么火車站都會(huì)有告示說(shuō)不要超過(guò)黃線?
E、懸浮保麗龍球,將可折彎的吸管一端向上穩(wěn)定吹出氣體,將一直徑約3公分之保麗龍球放置于氣柱上,保麗龍球能夠懸浮晃動(dòng)于一定區(qū)域中,此乃因氣柱部份速度快而使保利龍球被氣柱所吸引,且氣柱之正向壓力在某高度時(shí)和保麗龍球之重量相當(dāng)所致。
F、簡(jiǎn)易噴霧器,以大吸管固定兩只小吸管使之夾角略小于直角,因從吸管吹出之氣體流速較快,壓力較一大氣壓力為低,因此能夠?qū)⑺?jīng)由下端吸管中吸起,并于開口處加速破碎成霧滴,模型制作用噴槍以及工業(yè)用噴漆噴槍多為此種設(shè)計(jì)。
所以高度相同,流速變大時(shí),壓力會(huì)降低。
流體的流速v、密度ρ、高度h、 壓力P 之間,滿足以下關(guān)系
v=流動(dòng)速度
g=地心加速度(地球)
h=流體處于的高度(從某參考點(diǎn)計(jì))
P=流體所受的壓強(qiáng)
ρ=流體的密度
constant=常數(shù)
P上+ρgh+ρv上2/2 = P下+ρgh+ρv下2/2
v上 > v下
所以
P上 < P下
流體由下往上慢速流動(dòng),浮合白努利定律,使儀器設(shè)備能實(shí)時(shí)檢測(cè)流體的密度、濃度等數(shù)據(jù)。
定理假設(shè)(Assumptions):
使用白努利定律務(wù)必符合以下假設(shè),方可使用;如沒(méi)完全符合以下假設(shè),所求的的解也僅是近似值。
• 定常流(或稱穩(wěn)定流,Steady flow):在流動(dòng)系統(tǒng)中,流體在任何一點(diǎn)之性質(zhì)不隨時(shí)間改變
• 不可壓縮流(Incompressible flow): 密度為常數(shù),在流體為氣體適用于馬赫數(shù)(M)<0.3
• 無(wú)摩擦流(Frictionsless flow): 摩擦效應(yīng)可忽略,忽略黏滯性效應(yīng)
• 流體沿著流線流動(dòng)(Flow along a streamline):流體元素(element)沿著流線而流動(dòng),流線間彼此是不相交的。
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