伯努利微分方程

如题所述

第1个回答  2023-11-17

伯努利微分方程是p+1/2ρv2+ρgh=C。

伯努力的定律是在一个流体系统,比如气流、水流中,流速越快,流体产生的压强就越小,这就是被称为“流体力学之父”的丹尼尔·伯努利1738年发现的“伯努利定理”。

伯努利定理的内容是:由不可压、理想流体沿流管作定常流动时的伯努利定理知,流动速度增加,流体的静压将减小;反之,流动速度减小,流体的静压将增加。但是流体的静压和动压之和,称为总压始终保持不变。伯努利定理是飞机起飞原理的根据。

伯努利定理在水力学和应用流体力学中有着广泛的应用。而且由于它是有限关系式,常用它来代替运动微分方程,因此在流体力学的理论研究中也有重要意义。

伯努利方程使用的条件是如下:

伯努利方程的适用条件是流体流动必须是恒定流,而且是不可压缩流体,作用在流体上的质量力只有重力,建立能量方程的两个过水断面都必须位于均匀流或渐变流段。


扩展知识

一、简介

丹尼尔·伯努利在1726年提出了“伯努利原理”。这是在流体力学的连续介质理论方程建立之前,水力学所采用的基本原理,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。

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

二、假设条件

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

1.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。

2.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。

3.无摩擦流:摩擦效应可忽略,忽略黏滞性效应。

4.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。

三、释义

丹尼尔·伯努利在1726年首先提出时的内容就是:在水流或气流里,如果速度小,压强就大,如果速度大,压强就小。这个原理当然有一定的限制,但是在这里我们不谈它。

下面是一些通俗些的解释:向AB管吹进空气。如果管的切面小(像a处),空气的速度就大;而在切面大的地方(像b处),空气的速度就小。在速度大的地方压力小,速度小的地方压力大。因为a处的空气压力小,所以C管里的液体就上升;同时b处的比较大的空气压力使D管里的液体下降。

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