伯努利方程.doc
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流体力学中的物理方程理想正压HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/84935.htm"\t"_blank"流体在有势体积力作用下作定常运动时,HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/1692488.htm"\t"_blank"运动方程(即HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/496693.htm"\t"_blank"欧拉方程)沿流线积分而得到的表达运动流体机械能守恒的方程。因著名的瑞士科学家D.伯努利于1738年提出而得名。对于重力场中的不可压缩均质流体,方程为:式中p、ρ、v分别为流体的HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/82174.htm"\t"_blank"压强、HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/38960.htm"\t"_blank"密度和线性HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/36819.htm"\t"_blank"速度;h为铅垂高度;g为HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/79858.htm"\t"_blank"重力加速度;c为HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/346799.htm"\t"_blank"常量。HYPERLINK"http://baike.baidu.com/picview/94269/94269/0/1b0d4f0f2ca793396059f3d7.html"\o"查看图片"\t"_blank"上式各项分别表示单位体积流体的压力能p、HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/60577.htm"\t"_blank"重力势能ρgh和HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/93009.htm"\t"_blank"动能(1/2)*ρv^2,在沿流线运动过程中,总和保持不变,即总HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/336217.htm"\t"_blank"能量守恒。但各流线之间总能量(即上式中的常量值)可能不同。对于气体,可忽略HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/11293.htm"\t"_blank"重力,方程简化为p+(1/2)*ρv^2=常量(p0),各项分别称为HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/134887.htm"\t"_blank"静压、HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/862915.htm"\t"_blank"动压和HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/218734.htm"\t"_blank"总压。显然,流动中速度增大,压强就减小;速度减小,压强就增大;速度降为零,压强就达到最大(理论上应等于总压)。飞机机翼产生举力,就在于下翼面速度低而压强大,上翼面速度高而压强小,因而合力向上。据此方程,测量流体的总压、静压即可求得速度,成为HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/2050892.htm"\t"_blank"皮托管测速的原理。在无旋流动中,也可利用无旋条件积分欧拉方程而得到相同的结果但涵义不同,此时公式中的常量在全HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/1131070.htm"\t"_blank"流场不变,表示各流线上流体有相同的总能量,方程适用于全流场任意两点之间。在HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/207818.htm"\t"_blank"粘性流动中,粘性摩擦力消耗HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/28598.htm"\t"_blank"机械能而产生热,机械能不守恒,推广使用伯努利方程时,应加进机械能损失项[1]。图为验证伯努利方程的HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/1849765.htm"\t"_blank"空气动力实验。补充:(1)均为伯努利方程其中ρv^2/2项与HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/1865