伯努利方程:p+ρgh+(1/2)*ρv^2=c,反映理想流體運(yùn)動(dòng)中速度、壓強(qiáng)等參數(shù)之間關(guān)系的方程式.
理想正壓流體在有勢(shì)體積力作用下作定常運(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.因著名的瑞士科學(xué)家D.伯努利于1738年提出而得名.對(duì)于重力場(chǎng)中的不可壓縮均質(zhì)流體 ,方程為p+ρgh+(1/2)*ρv^2=c 式中p、ρ、v分別為流體的壓強(qiáng)、密度和線性速度;h為鉛垂高度;g為重力加速度;c為常量.
舉例
圖II.4-3為一噴油器,已知進(jìn)口和出口直徑D1=8mm,喉部直徑D2=7.4mm,進(jìn)口空氣壓力p1=0.5MPa,進(jìn)口空氣溫度T1=300K,通過(guò)噴油器的空氣流量qa=500L/min(ANR),油杯內(nèi)油的密度ρ=800kg/m.問(wèn)油杯內(nèi)油面比喉部低多少就不能將油吸入管內(nèi)進(jìn)行噴油?
由氣體狀態(tài)方程,知進(jìn)口空氣密度ρ=(p1+Patm)*M/(RT1)=(0.5+0.1)*29/(0.0083*300)kg/m=6.97kg/m
求通過(guò)噴油器的質(zhì)量流量
qm=ρa(bǔ)*qa=(1.185*500*10^-3)/60=0.009875kg/s
求截面積1和截面積2處的平均流速:
u1=qm/(ρ1A1)=[0.009875/(6.97*0.785*0.008^2)]m/s=28.2m/s
u2=qm/(ρ2A2)=[0.009875/(6.97*0.785*0.0074)]m/s=32.9m/s
由伯努利方程可得
p1-p2=0.5*ρ1(u2^2-u1^2)=0.5*6.97(32.9^2-28.2^2)pa=1200.94pa
吸油管內(nèi)為靜止油液,若能吸入喉部,必須滿足:
p1-p2≥ρgh
h≤(p1-p2)/ρg=1200.94/(800*9.8)m=0.153m
故
說(shuō)明油杯內(nèi)油面比喉部低153mm以上便不能噴油.