The Bernoulli yhtälö on perusperiaate nestemekaniikka käytetään analysoimaan virtaus nesteiden eri järjestelmien, mukaan lukien turbomachine. Se liittyy paine, nopeus, ja korkeus nesteen eri kohdissa flow. Tämä artikkeli selittää, miten soveltaa Bernoulli yhtälö ratkaista ongelmia, joihin nopeus ja paine turbomachine komponentit.

Bernoullin yhtälön ymmärtäminen

The Bernoulli yhtälö toteaa, että varten incompressible, vakaa virtaus pitkin virtaviivaistaa, summa paine-energia, kineettinen energia, ja mahdollinen energia pysyy vakiona.

]P + 1⁄2ρv2 + ρgh = vakio

Jos P on paine, ρ[ on nestetiheys, v[] on nopeus, g[ on kiihdytys painovoimasta, ja [h on korkeus.

Bernoullin käyttö Turbokoneissa

Turbokoneissa Bernoulli yhtälö auttaa määrittämään nopeutta ja painetta eri kohdissa turbiinien, kompressorit, ja pumput. Tietämällä joitakin parametreja, insinöörit voivat laskea tuntemattomia, kuten virtausnopeus tai paine-eroja.

Jos esimerkiksi syöttöpaine ja -nopeus tunnetaan ja ulostulopaine määritetään, Bernoullin yhtälö voidaan järjestää uudelleen ulostulonopeuden löytämiseksi. Tämä on olennaista tehokkaan koneen suunnittelussa ja suorituskyvyn ennakoinnissa.

Esimerkki Ongelma

Neste virtaa turbiinin läpi, jonka tulopaine on 200 kPa ja nopeus 10 m/s. Lähtöpaine on 150 kPa. Jos korkeusmuutos on vähäinen, lasketaan ulostulonopeus.

Käyttämällä Bernoulli yhtälö:

P1[ + 1⁄2ρv1[][[]2[]]2[[]] + 1⁄2ρv[2[[[[]2[]]]]]]]

Uudelleenjärjestetty ratkaisemaan v[2:

v2[] = .[((2(P1 - P2[]]) / ρ) + v[]1[[[]2[]]]]]

Jos vesi on ρ = 1000 kg/m3, laskentasato:

v2 .14 m/s

Päätelmät

Bernoulli yhtälö tarjoaa yksinkertaisen menetelmän analysoida nesteen virtausta turbokoneissa. Ymmärtämällä suhde paineen ja nopeuden, insinöörit voivat optimoida malleja ja parantaa tehokkuutta.