Physel.ru

Физика, механика и т.п.

  • Full Screen
  • Wide Screen
  • Narrow Screen
  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

§ 182. Закон Бернулли.

E-mail Печать PDF
Как мы упоминали, в трубах не очень длинных и достаточно широких трение настолько невелико, что им можно пренебречь. При этих условиях падение давления так мало, что в трубе постоянного сечения жидкость в манометрических трубках находится практически на одной высоте. Однако, если труба имеет в разных местах неодинаковое сечение, то даже в тех случаях, когда трением можно пренебречь, опыт обнаруживает, что статическое давление в разных местах различно.

Возьмем трубу неодинакового сечения (рис. 311) и будем пропускать через нее постоянный поток воды. По уровням в манометрических трубках мы увидим, что в суженных

Рис. 311. В узких частях трубы статическое давление текущей жидкости меньше, чем в широких
местах трубы статическое давление меньше, чем в широких. Значит, при переходе из широкой части трубы в более узкую степень сжатия жидкости, уменьшается (давление уменьшается), а при переходе из более узкой части в широкую — увеличивается (давление увеличивается).

Это объясняется тем, что в широких частях трубы жидкость должна течь медленнее, чем в узких, так как количество жидкости, протекающей за одинаковые промежутки времени, одинаково для всех сечений трубы. Поэтому при переходе из узкой части трубы в широкую скорость жидкости уменьшается: жидкость тормозится, как бы натекая на препятствие, и степень сжатия ее (а также ее давление) растет. Наоборот, при переходе из широкой части трубы в узкую скорость жидкости увеличивается и сжатие ее уменьшается: жидкость, ускоряясь, ведет себя подобно распрямляющейся пружине.

Итак, мы видим, что давление жидкости, текущей по трубе, больше там, где скорость движения жидкости меньше, и обратно: давление меньше там, где скорость движения жидкости больше. Эту зависимость между скоростью жидкости и ее давлением называют законом Бернулли по имени швейцарского физика и математика Даниила Бернулли (1700—1782). Закон Бернулли имеет место и для жидкостей и для газов. Он остается в силе и для движения жидкости, не ограниченного стенками трубы,— в свободном потоке жидкости. В этом случае закон Бернулли нужно применять следующим образом.

Допустим, что движение жидкости или газа не изменяется с течением времени (установившееся течение). Тогда мы можем представить себе внутри потока линии, вдоль которых происходит движение жидкости. Эти линии называются линиями тока; они разбивают жидкость на отдельные струи, которые текут рядом, не смешиваясь, Линии тока можно сделать видимыми, вводя в поток воды жидкую краску через тонкие трубочки. Струйки краски располагаются вдоль линий тока. В воздухе для получения видимых линий тока можно воспользоваться струйками дыма. Можно показать, что закон Бернулли применим для каждой струи в отдельности: давление больше в тех местах струи, где скорость в ней меньше и, следовательно, где сечение струи больше, и обратно. Из рис. 311 видно, что

Рис. 312. Воздух засасывается в узкую часть трубы, где давление меньше атмосферного
сечение струи велико в тех местах, где линии тока расходятся; там же, где сечение струи меньше, линии тока сближаются. Поэтому закон Бернулли можно сформулировать еще так: в тех местах потока, где линии тока гуще, давление меньше, а в тех местах, где линии тока реже, давление больше.

Возьмем трубу, имеющую сужение, и будем пропускать по ней с большой скоростью воду. Согласно закону Бернулли, в суженной части давление будет понижено. Можно так подобрать форму трубы и скорость потока, что в суженной части давление воды будет меньше атмосферного. Если теперь присоединить к узкой части трубы отводную трубку (рис. 312), то наружный воздух будет засасываться в место с меньшим давлением: попадая в струю, воздух будет уноситься водой. Используя это явление, можно построить разрежающий насос — так называемый водоструйный насос. В изображенной на рис. 313 модели водоструйного насоса засасывание воздуха производится через кольцевую щель 1,

Рис. 313. Схема водоструйного насоса
вблизи которой вода движется с большой скоростью. Отросток 2 присоединяется к откачиваемому сосуду. Водоструйные насосы не имеют движущихся твердых частей (как, например, поршень в обычных насосах), что составляет одно из их преимуществ.

Будем продувать воздух по трубке с сужением (рис.314). При достаточной скорости воздуха давление в суженной части трубки будет ниже атмосферного. Жидкость из сосуда будет засасываться в боковую трубку. Выходя из трубки, жидкость будет распыляться струей воздуха. Этот прибор называется пульверизатором — распылителем.

Рис. 314. Пульверизатор

Комментарии  

 
0 #6 04.06.2011 11:58
Цитирую О.Г. Войцех:
Предупреждение!
Внимание!
Публикуемая мною информация предназначена для углублённого изучения гидрогазодинами ки. Прошу не использовать опубликованную мною информацию при сдаче официальных экзаменов так как моё мнение не совпадает с общепризнанным мнением и не поддерживается официальной наукой.

Вы написали почти чистый бред. и ничего они не путали. Конечно, они не могли учесть того, что не было тогда открыто, но смысл-то до сих пор не потерялся
Цитировать
 
 
+2 #5 25.05.2011 09:13
Непонятно, почему закон Д.Бернулли даётся без формул, голословно, показана на примерах одна иллюстрация закона. Где сам закон?
Цитировать
 
 
+1 #4 25.05.2011 08:56
Предупреждение!
Внимание!
Публикуемая мною информация предназначена для углублённого изучения гидрогазодинами ки. Прошу не использовать опубликованную мною информацию при сдаче официальных экзаменов так как моё мнение не совпадает с общепризнанным мнением и не поддерживается официальной наукой.
Цитировать
 
 
+1 #3 25.05.2011 08:26
Читайте снизу вверх
И главное, Д.Бернулли и Л.Эйлер попутали причину и следствие: Причиной ускорения массы жидкости и начала движения является разность сил давления, а не наоборот! При установившемся течении идеальной жидкости (не имеющей потерь на трение и вязкость), и без учёта сил гравитации, разность давлений на концах трубы должна быть равна НУЛЮ!!! В противном случае, течение не будет установившимся. Позор гидродинамикам, которые не увидели этих элементарных фактов и не исправили заблуждений в течении более 270 лет !!!
Цитировать
 
 
+3 #2 25.05.2011 08:22
Поэтому, жидкостные манометры, которыми пользовался Д.Бернулли, не могли правильно измерять статическое давление в потоке. В формуле Д. Бернулли совершена грубейшая ошибка, приводящая к бессмысленности уравнение. Д. Бернулли спутал скорость перемещения массы жидкости, использованную в формуле кинетической энергии объёма движущейся жидкости и скорость течения этой жидкости в трубе, зависящей от сечения трубы. Скорость перемещения массы жидкости в трубке тока зависит не от меняющегося сечения этой трубки, она зависит от расхода через трубку. А статическое давление не зависит от скорости потока, оно зависит от характера течения и не может быть меньше, чем давление на выходном сечении трубы.
Цитировать
 
 
+4 #1 25.05.2011 08:18
Закон Д. Бернулли не верен. О.Г. Войцех.

Впрочем, Д.Бернулли жил в 18- том веке и он действительно не знал о большой скорости распространения волны давления в воде (около 1500 м/сек), которую экспериментальн о определили лишь в 1826 году, с которой давление выравнивается во всём объёме жидкости, как определил Паскаль сто лет до Д.Бернулли, не говоря уж о бесконечно большой скорости распространения волны давления в несжимаемой по определению «идеальной жидкости», что в принципе исключает возможность изменить давление в выделенном объёме жидкости, если не принимать во внимание силы инерции и гравитации. Он не знал о эффекте эжекции, который искажает показания манометра и уменьшает показания относительно статического давления на величину эжекции, которая пропорциональна скорости потока и открытом в 1856 году, через 120 лет после публикации формулы в 1736 году.
Цитировать
 

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

You are here: