Η εξίσωση του Μπερνούλι παρέχει μια μέθοδο για τον υπολογισμό αυτών των αλλαγών πίεσης εξετάζοντας τη διατήρηση της ενέργειας στη ροή του υγρού. Αυτό το άρθρο περιγράφει μια διαδικασία βήμα προς βήμα για την ακριβή εκτέλεση αυτών των υπολογισμών.

Βασικά της Εξίσωσης του Μπερνούλι

Η εξίσωση του Μπερνούλι σχετίζεται με την πίεση, την ταχύτητα και την υψομετρική κεφαλή ενός υγρού σε διαφορετικά σημεία σε ένα σύστημα. Υποθέτει σταθερή, ασυμπίεστη και μη ιξώδη ροή. Η γενική μορφή είναι:

P + 1⁄2rv2 + rgh = σταθερή

Όπου P είναι η πίεση, r] είναι η πυκνότητα ρευστού, v είναι η ταχύτητα, g είναι η επιτάχυνση λόγω της βαρύτητας, και h είναι το ύψος υψομετρικής πίεσης.

Διαδικασία υπολογισμού βήμα προς βήμα

Ακολουθήστε αυτά τα βήματα για να καθορίσετε τις σταγόνες πίεσης:

  • Προσδιορίστε δύο σημεία στο σύστημα όπου πρέπει να υπολογιστεί η πτώση της πίεσης.
  • Μετρήστε ή αποκτήστε την πίεση, την ταχύτητα και την ανύψωση και στα δύο σημεία.
  • Εφαρμόστε την εξίσωση του Μπερνούλι σε αυτά τα σημεία, λαμβάνοντας υπόψη τις απώλειες ενέργειας λόγω τριβής και εξαρτημάτων.
  • Υπολογίστε τη διαφορά στην πίεση αναδιατάσσοντας την εξίσωση ώστε να ληφθούν υπόψη οι μεταβολές ταχύτητας και ανύψωσης.

Λογιστική για τις απώλειες ενέργειας

Τα πραγματικά συστήματα παρουσιάζουν απώλειες ενέργειας κυρίως λόγω τριβής και εξαρτημάτων. Αυτά ενσωματώνονται ως απώλεια κεφαλής h απώλεια στην εξίσωση:

P1 + 1⁄2rv12] + rgh1 = P2 + 1⁄2rv]2]]2 + rt:19]2 + fm

Πρακτικό Παράδειγμα

Ας υποθέσουμε ότι το νερό ρέει μέσω σωλήνα με πίεση 200 kPa στο σημείο 1 και ταχύτητα 2 m/s. Στο σημείο 2, η πίεση πρέπει να προσδιορίζεται, με ταχύτητα 3 m/s και διαφορά ανύψωσης 5 μέτρα. Αγνοώντας απώλειες για απλότητα, η πτώση πίεσης μπορεί να υπολογιστεί ως:

Χρησιμοποιώντας την εξίσωση του Μπερνούλι, η διαφορά πίεσης είναι:

ΔP = 1⁄2r(v22 - v1]2] + rg(h1] - h]2]]