伯努利方程及其应用（课堂PPT）

1、1生活中的流体力学生活中的流体力学之之伯努利方程及其应用伯努利方程及其应用小组成员 ：刘东 刘禄洋 张莹莹 刘志伟 刘洋 刘恩龙2伯努利方程的解释生活中的伯努利3伯努利方程伯努利方程: 不可压缩理想流体在重力场中作定常流动时，沿流线单位质不可压缩理想流体在重力场中作定常流动时，沿流线单位质量流体的动能、位势能和压力势能之和等于常数。量流体的动能、位势能和压力势能之和等于常数。 注意：只能应用于一条流线上的不同点注意：只能应用于一条流线上的不同点 公式公式 1+1/2v1 2=2+1/2V22 4压强与流速的关系 皮托管 文丘里管 空吸现象5一、皮托管 又名“空速管”，“风速管”，英文是Pito

2、t tube。皮托管是测量气流总压和静压以确定气流速度的一种管状装置，由法国H.皮托发明而得名。严格地说，皮托管仅测量气流总压，又名总压管；同时测量总压、静压的才称风速管，但习惯上多把风速管称作皮托管。6空速管生活中的应用:测飞机的速度，空速管7二、文丘里管 利用文丘里效应，也称文氏效应。这种现象以其发现者，意大利物理学家文丘里（Giovanni Battista Venturi）命名。该效应表现在受限流动在通过缩小的过流断面时，流体出现流速增大的现象，其流速与过流断面成反比。而由伯努利定律知流速的增大伴随流体压力的降低，即常见的文丘里现象。通俗地讲，这种效应是指在高速流动的流体附近会产生低压

3、，从而产生吸附作用。8 图片：文丘里管 应用： 在钢铁厂热风炉的助燃风、冷风、煤气计量（高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气）及热电厂的锅炉一次风、二次风大管径、低流速管道计测量中收到了良好的效果。 解决现行工业企业中低压、大管径，低流速各类气体流量精确测量。测量范围宽、安装方便的流体测量装置。独特的结构设计及数据处理方法具有严格的流体力学依据，并在国家大型重点风洞实验室进行实流标定。可广泛用于，石油、化工、冶金、电力等行业大管径流体的控制与计量。9 三、空吸现象 在玻璃管AB的细窄处连接一个细管CD，其下端浸到容器E内，如容器内装有带色的水，当AB管中水流速度达到一定数值，细窄处压强小于大气压强，这

4、时容器E里带色的水沿CD管上升，好像被吸出来似的，流体的这种作用叫做空吸作用。10伯努利方程的解释生活中的伯努利111.飞机为什么能够飞上天? 2.为什么足球踢出去是一个弧线球？3.为什么刮台风的时候会把屋顶掀起来？121.飞机为什么能够飞上天? 飞机是比空气重的飞行器，因此需要消耗自身动力来获得升力。而升力的来源是飞行中空气对机翼的作用。 机翼的上表面是弯曲的，下表面是平坦的，因此在机翼与空气相对运动时，流过上表面的空气在同一时间(T)内走过的路程(S1)比流过下表面的空气的路程(S2)远，所以在上表面的空气的相对速度比下表面的空气快(V1=S1/TV2=S2/T1)。根据帕奴利定理“流体对周围的物质产生的压力与流体的相对速度成反比。”，因此上表面的空气施加给机翼的压力 F1 小于下表面的 F2 。F1、F2 的合力必然向上，这就产生了升力。 13 2.为什么足球踢出去是一个弧线球？ 气体的流速越大，压强越小（伯努利方程）由于足球两侧空气的流动速度不一样，它们对足球所产生的压强也不一样，于是，足球在空气压力的作用下，被迫向空气流速大的一侧转弯了乒乓球中，运动员在削球或拉弧圈球时，球的线路会改变，