Bernoulli-egyenlet és fizikai értelemben

A kontinuitási egyenlet és az Euler-egyenlet az alapvető mechanika km gázokat. A közös megoldás ezen egyenletek ad végtelen véges számú gyökereit. A egyediségét megoldásokat kell előre-bavit leíró egyenletet peremfeltételek.

Mégis sikerült, hogy csak egy kis számú, viszonylag egyszerű esetek. Az egyik legfontosabb esetek NE-egyenlet által Bernoulli, és azt a következtetést, amely most viszont.

Írunk a differenciálegyenlet-rendszert a mozgás (Euler) az elemi adatfolyamok

Az egyensúlyi mozgása elemi folyamok, és a sebesség alkotórészek változhatnak csak a megfelelő irányban a koordinátatengelyek. Ezután az Euler egyenlet egyszerűsödik és formáját ölti

Megszorozzuk az első egyenletet dx. A második - a DN. A harmadik - a dz és termwise összeadódnak, és kialakuljon az azonos egyenlet

Tengelyek utáni úgyhogy GX = gu = 0, és gz = -g.

Akkor az egyenlet formájában

Az expressziós zárójelben képviseli a teljes nyomáskülönbségek dP és a tér a sebesség, azaz,

Ennek következtében egyenlet átírható

Tekintsünk egy folyamatos áramlását összenyomhatatlan gáz, azaz a amelyben a sebesség minden egyes ponton nem változik az idővel ().

Integrálása az egyenletből, feltéve # 961; = Sopst kapjuk:

ahol az energia a helyzetben (geometriai nyomás) N / m 2;

P - nyomási energia (statikus nyomás), N / m 2;

-kinetikus energia I m 3 mozgó gáz vagy folyadék

csont (dinamikus nyomás) N / m 2.

Egyenlet (55) gyakran nevezik az egyenlet az energia, mint a A dimenzió N / m 2 jelenti az energia áramlását 1 m 3 egy mozgó folyadék vagy gáz. Elosztjuk az összes tagok # 961; és g kap egy másfajta egyenlet Bernoulli-CIÓ:

A dimenziója minden tagja az egyenlet (56) van kifejezve méterben, és ez az energia egységnyi súlya

Összeg () képviseli a potenciális energia.

Az arány () - mozgási energia folyamok, említett 1 kg a mozgó közeg.

Ahol Z ^ -a geometriai magassága (fej), amely kifejezi a Ener-Gia helyzetben;

-piezometrikus fej (fej), ami tükrözi, a nyomás az energia, m;

- sebesség magasság (fej), koto-paradicsom kifejezi a kinetikus energia, m.

Így, az így kapott egyenlet a következőképpen szól: a folyamatos mozgás ideális összenyomhatatlan folyadékkal együtt egyszerűsíti geometriai összeg, piezometrikus magasságok és sebességet (pórusú) nem változik.

A energetikai szempontból a Bernoulli-egyenlet azt mutatja, hogy az összeg a potenciális és kinetikus energiája ideális összenyomhatatlan közeg a nagyság, állandó. A teljes fajlagos energia változatlan marad.

Így Bernoulli-egyenlet képviseli a törvény megőrzése IU - mechanikai energia mozgás közben ideális folyadék. Ebben az értelemben ez alapvető hidromechanika.

A gyakorlati mérnöki problémák az átlagos értéke a sebesség keresztmetszetében a valós fluxus, meghatározzuk annak áramlási sebesség hányadosaként folyadékok az áramlási terület:

Valóban, a sebesség különböző pontjain a keresztmetszet eltér ez az érték valamilyen érték # 916; W. különböző időkben, különböző pontjain az abszolút érték és a jel.

Kinetikai energia-Gia átáramló folyadék keresztmetszete, említett I m ​​3 folyékony és definiáljuk a átlagsebesség kiszámítása a tárcsához cor-expresszió:

és az egyenlet a áramlás, mint egészben, egyenletesen változó keresztmetszeti Bu gyerekek formájában:

tényező # 945; függ árak, az egyenlőtlen a keresztmetszete a Tay nevezett Coriolis tényező. For-Lamy-stacionárius áramlás egy kör alakú cső, amelyen a sebesség eloszlás a keresztmetszete megfelel egy parabola, # 945; = 2. Egy állandó túra turbulens áramlás csövek # 945 .; = 1,1-1,13. Egyenlet (58) származott a folyadék és a gáz - azon a feltételezésen összenyomhatatlan gáz.

Az egyenlet az ideális gáz, amely figyelembe veszi a belső Ener-Gia gáz és az ellátási vagy visszavonása hő és kialakítva, hogy kiszámítja, ha megváltoztatjuk az áramlási hőmérsékletet, a formája:

ahol U belső energia a gázok hőmérséklete kJ / kg

Q - értéke a mellékelt vagy a visszavont hő kJ;

A - A mechanikai egyenértékű hő

Az energia az igazi részecskék folyadék vagy gáz mozgó on-áram nem állandó marad. Része az energia lesz költségei-vatsya szembeni ellenállás leküzdése eredő szil-csont.

Jelöljük az energia elvész a figyelembe vett részt, a kopott-1 m 3 igazi mozgó közeg, # 916; P. Ezután a Bernoulli-egyenlet, írt a két rész egy igazi folyadék lesz a forma

ahol - a nyomás a helyzet;

-pezometricheskoe P nyomás;

Kapcsolódó cikkek