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伯努利方程 理想正壓流體在有勢徹體力作用下作定常運(yùn)動(dòng)時(shí),運(yùn)動(dòng)方程(即歐拉方程)沿流線積分而得到的表達(dá)運(yùn)動(dòng)流體機(jī)械能守恒的方程。因D.伯努利于1738年提出而得名。對于重力場中的不可壓縮均質(zhì)流體,方程為 p+ρgz+(1/2)*ρv^2=常量,式中p、ρ、v分別為流體的壓強(qiáng)、密度和速度;z 為鉛垂高度;g為重力加速度。上式各項(xiàng)分別表示單位體積流體的壓力能 p、重力勢能ρg z和動(dòng)能(1/2)*ρv ^2,在沿流線運(yùn)動(dòng)過程中,總和保持不變,即總能量守恒。但各流線之間總能量(即上式中的常量值)可能不同。對于氣體,可忽略重力,方程簡化為p+ (1/2)*ρv ^2=常量(p0),各項(xiàng)分別稱為靜壓、動(dòng)壓和總壓。顯然,流動(dòng)中速度增大,壓強(qiáng)就減小;速度減小,壓強(qiáng)就增大;速度降為零,壓強(qiáng)就達(dá)到zui大(理論上應(yīng)等于總壓)。飛機(jī)機(jī)翼產(chǎn)生舉力,就在于下翼面速度低而壓強(qiáng)大,上翼面速度高而壓強(qiáng)小,因而合力向上。據(jù)此方程,測量流體的總壓、靜壓即可求得速度,成為皮托管測速的原理。在無旋流動(dòng)中,也可利用無旋條件積分歐拉方程而得到相同的結(jié)果但涵義不同,此時(shí)公式中的常量在全流場不變,表示各流線上流體有相同的總能量,方程適用于全流場任意兩點(diǎn)之間。在粘性流動(dòng)中,粘性摩擦力消耗機(jī)械能而產(chǎn)生熱,機(jī)械能不守恒,推廣使用伯努利方程時(shí),應(yīng)加進(jìn)機(jī)械能損失項(xiàng)。
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