www.wikidata.uk-ua.nina.az
Rivnyannya Bernu lli rivnyannya gidrodinamiki yake viznachaye zv yazok mizh shvidkistyu techiyi v tiskom p ta visotoyu h pevnoyi tochki v idealnij ridini Daniel Bernulli opublikuvav ce rivnyannya u 1738 roci u svoyij praci Hydrodynamica Hocha Bernulli vvazhav sho tisk zmenshuyetsya koli shvidkist potoku zbilshuyetsya Leonard Ejler viviv rivnyannya Bernulli u suchasnomu viglyadi v 1752 roci Zmist 1 Opis 2 Integral Bernulli 3 Prikladi zastosuvannya zakonu Bernulli 3 1 Trubka Pito 3 2 Formula Torrichelli 3 3 Pulverizator 3 4 Vodostruminnij nasos 3 5 Karbyurator 3 6 Osushuvannya bolit 3 7 Raketa 3 8 Svistok 3 9 Disk Releya 4 Nepravilne zastosuvannya zakonu Bernulli 5 Div takozh 6 Primitki 7 DzherelaOpis RedaguvatiDlya laminarnoyi techiyi idealnoyi nestislivoyi ridini rivnyannya Bernulli maye viglyad h v 2 2 g p r g const displaystyle h frac v 2 2g frac p rho g text const nbsp abo h r g p r v 2 2 const displaystyle h rho g p frac rho v 2 2 text const nbsp de r gustina ridini g priskorennya vilnogo padinnya V ostannomu rivnyanni vsi chleni mayut rozmirnist tisku p statichnij tisk r v 2 2 displaystyle frac rho v 2 2 nbsp dinamichnij tisk hrg vagovij tisk nbsp source source source source source source source Demonstraciya spivvidnoshennya mizh dinamichnim i statichnim tiskom tobto zakonu Bernulli Koli dmesh dinamichnij tisk mizh arkushem i plastinoyu zbilshuyetsya Vidpovidno do principu Bernulli statichnij tisk zmenshuyetsya sho zmushuye papir prilipati do plastini Yaksho taki rivnyannya zapisati dlya dvoh pereriziv techiyi to matimemo v 1 2 2 g h 1 p 1 r v 2 2 2 g h 2 p 2 r displaystyle frac v 1 2 2 gh 1 frac p 1 rho frac v 2 2 2 gh 2 frac p 2 rho nbsp Dlya gorizontalnoyi techiyi seredni chleni u livij i pravij chastini rivnyannya skorochuyutsya i vono nabuvaye viglyadu v 1 2 2 p 1 r v 2 2 2 p 2 r displaystyle frac v 1 2 2 frac p 1 rho frac v 2 2 2 frac p 2 rho nbsp tobto v ustalenij gorizontalnij techiyi idealnoyi nestislivoyi ridini v kozhnomu yiyi pererizi suma statichnogo i dinamichnogo tiskiv bude staloyu Otzhe v tih miscyah techiyi de shvidkist ridini bilsha vuzki pererizi yiyi dinamichnij tisk zbilshuyetsya a statichnij zmenshuyetsya Na comu yavishi zasnovana diya struminnih nasosiv ezhektoriv vitratomiriv Venturi i Piko pulverizatoriv Rivnyannya Bernulli ye naslidkom zakonu zberezhennya energiyi Yaksho ridina ne idealna to yiyi mehanichna energiya rozsiyuyetsya i tisk vzdovzh truboprovodu yakim teche taka ridina spadaye Dlya realnoyi v yazkoyi ridini v pravij chastini rivnyan slid dodati velichinu vtrat tisku Drvt na gidravlichnij opir ruhovi Rivnyannya Bernulli shiroko zastosovuyut dlya rozv yazannya bagatoh gidravlichnih zadach u naftogazovij spravi Integral Bernulli RedaguvatiIntegra l Bernu lli ce integral sho viznachaye v kozhnij tochci potoku idealnoyi ridini abo barotropnogo gazu tisk p displaystyle p nbsp sho vstanovivsya p F r displaystyle p F rho nbsp cherez shvidkist V displaystyle mathbf V nbsp potoku u vidpovidnij tochci ta cherez silovij potencial P x y z displaystyle Pi x y z nbsp ob yemnih sil d p r p C V 2 2 P displaystyle int frac dp rho p C frac mathbf V 2 2 Pi nbsp Stala C displaystyle C nbsp maye dlya kozhnoyi liniyi techiyi trayektoriyi abo vihrovoyi liniyi svoye znachennya sho zminyuyetsya z perehodom vid odnoyi liniyi techiyi trayektoriyi abo vihrovoyi liniyi vidpovidno do inshoyi Yaksho ruh potencialnij abo vihrovi liniyi zbigayutsya z liniyami techiyi gvintovi techiyi stala C displaystyle C nbsp odna i ta zh dlya vsogo potoku Integral Bernulli zaproponovano D Bernulli D Bernoulli 1738 Dlya ruhu sho ne vstanovivsya integral Bernulli dlya nestacionarnogo vipadku jogo nazivayut integralom Koshi Lagranzha 1 maye misce za nayavnosti potencialu shvidkostej f x y z t displaystyle varphi x y z t nbsp d p r p f t V 2 2 P f t displaystyle int frac dp rho p f t frac mathbf V 2 2 Pi frac partial varphi partial t nbsp prichomu V grad f x y z t displaystyle mathbf V text grad varphi x y z t nbsp a f t displaystyle f t nbsp dovilna funkciya chasu Dlya nestislivih ridin liva chastina rivnyan maye viglyad p r displaystyle frac p rho nbsp Dlya nestacionarnogo vihrovogo ruhu v yazkogo nestislivogo seredovisha D displaystyle D nbsp v poli potencialnih ob yemnih sil bude spravedliva uzagalnena formula Koshi Lagranzha 2 Dlya vipadku isnuvannya nezburenogo potoku na neskinchennosti yakij obtikaye tverdu u zagalnomu vipadku ruhomu granicyu S displaystyle S nbsp pri vidsutnosti ob yemnih sil uzagalnena formula Koshi Lagranzha bude mati viglyad v bezrozmirnij formi C P r t 1 v r t 2 2 S s d r 0 d t w r r 0 t d r 0 1 2 p S G r 0 t t a r r 0 r d r 0 displaystyle C P mathbf r tau 1 mathbf v left mathbf r tau right 2 2 left int limits S cup sigma frac d mathbf r 0 d tau cdot mathbf w mathbf r mathbf r 0 tau d r 0 frac 1 2 pi int limits S frac partial Gamma mathbf r 0 tau partial tau alpha left mathbf r mathbf r 0 mathbf r right d r 0 right nbsp de shtrih oznachaye sho diferenciyuvannya zdijsnyuyetsya v sistemi koordinat pov yazanij z graniceyu S displaystyle S nbsp t displaystyle tau nbsp bezrozmirnij chas w displaystyle mathbf w nbsp shvidkist sho indukuyetsya elementarnim ob yemom d s displaystyle delta sigma nbsp zavihorenogo seredovisha s D displaystyle sigma in D nbsp v rozrahunkovij tochci r D displaystyle mathbf r in D nbsp G displaystyle Gamma nbsp cirkulyaciya elementarnogo ob yemu d s displaystyle delta sigma nbsp zavihorenogo seredovisha s D displaystyle sigma in D nbsp yakij prilyagaye do granici S displaystyle S nbsp G gt 0 displaystyle Gamma gt 0 nbsp za godinnikovoyu strilkoyu a displaystyle alpha nbsp kut pid yakim vidno z tochki r displaystyle mathbf r nbsp liniyu sho spoluchaye tochki r 0 displaystyle mathbf r 0 nbsp ta dovilnu tochku r displaystyle mathbf r nbsp taku sho r 0 r S displaystyle mathbf r 0 mathbf r in S nbsp Yak harakterna shvidkist vzyata nezburena shvidkist potoku na neskinchennosti V displaystyle mathbf V infty nbsp 2 Prikladi zastosuvannya zakonu Bernulli Redaguvati nbsp Trubka Venturi zastosovuyetsya dlya viznachennya shvidkosti techiyi u trubah za dopomogoyu vimiryuvannya tisku u dvoh riznih tochkah truboprovodu ta takim chinom dopomagaye zapobigti naslidkam kavitaciyi Trubka Venturi postupovo zvuzhuye diametr truboprovodu Takij zvuzhuvalnij otvir obmezhuye potik ridini sho zumovlyuye riznicyu tiskiv u tochkah vimiryuvannya na pochatku zvuzhennya ta u najvuzhchij chastini Bazuyetsya dane vimiryuvannya na efekti Venturi formulu dlya yakogo mozhna otrimati iz rivnyannya neperervnosti ta zakonu Bernulli v 1 S 1 v 2 S 2 displaystyle v 1 S 1 v 2 S 2 nbsp de S plosha poperechnogo pererizu potoku ridini u perpendikulyarnij do napryamku shvidkosti ploshini p 1 p 2 r v 2 2 v 1 2 2 displaystyle p 1 p 2 rho frac v 2 2 v 1 2 2 nbsp v 2 S 1 2 r p 1 p 2 S 1 2 S 2 2 displaystyle v 2 S 1 sqrt frac 2 rho frac p 1 p 2 S 1 2 S 2 2 nbsp Trubka Pito Redaguvati Trubka Pito zastosovuyetsya dlya vimiryuvannya riznici tiskiv u dvoh tochkah tobto za dopomogoyu ciyeyi trubki mozhna znajti dinamichnij tisk Dlya ridin ta gaziv vidigraye rol manometra odin kinec yakogo spryamovano nazustrich potoku a inshij vistupaye z nogo ta priyednanij do priladu yakij vimiryuye tisk Maye viglyad bukvi L Yaksho pered otvorom A shvidkist zmenshuyetsya do znachennya v 2 0 displaystyle v 2 0 nbsp to p 2 p 1 r 2 v 1 2 displaystyle p 2 p 1 frac rho 2 v 1 2 nbsp Pri vstanovlenni nadlishkovogo tisku u trubci nadlishkovij tisk obchislyuyetsya za formuloyu p 3 r v 0 2 2 displaystyle p xi rho frac v 0 2 2 nbsp de 3 displaystyle xi nbsp koeficiyent v 0 displaystyle v 0 nbsp shvidkist vihoru Formula Torrichelli Redaguvati Dokladnishe Formula TorrichelliZakon Torrichelli pokazuye sho pri vitikanni idealnoyi nestislivoyi ridini zi shilini u bokovij stinci abo na dni posudini ridina nabuvaye shvidkosti tila sho padaye z pevnoyi visoti Za dopomogoyu cogo mozhna obchisliti maksimalnij riven vitoku ridini z posudini Dlya pidtverdzhennya mozhna skoristatis zakonom Bernulli vivivshi z nogo formulu Torrichelli rgh p0 pV2 2 p0 de p0 atmosfernij tisk h visota stovpa ridini v posudini V shvidkist vitikannya ridini Zvidsi V 2gh Pulverizator Redaguvati U pulverizatori zastosovuyetsya golovnij naslidok zakonu Bernulli zi zrostannyam shvidkosti vidbuvayetsya zrostannya dinamichnogo tisku ta spadannya statichnogo tisku U kapilyari pulverizatora vduvayetsya povitrya abo para Vduvannya znizhuye atmosfernij tisk u kapilyari i ridina z balonu pulverizatora pid diyeyu bilshogo atmosfernogo tisku pidnimayetsya kapilyarom Tam vona rozdroblyuyetsya strumenem povitrya Vodostruminnij nasos Redaguvati Vodostruminnij nasos rezervuar u yakij vpayani dvi trubki Pid diyeyu tisku u pershu trubku protikaye voda potraplyayuchi potim u drugu trubku U zvuzhenij chastini pershoyi trubki vinikaye zmenshenij tisk yakij menshij za atmosfernij Tomu u rezervuari stvoryuyetsya napruzhennya Trubku priyednuyut do rezervuaru yakij prohodit u posudinu z yakoyi neobhidno vidkachati povitrya Karbyurator Redaguvati Karbyurator pristrij u sistemi zhivlennya karbyuratornih dviguniv vnutrishnogo zgoryannya sho zastosovuyetsya dlya zmishuvannya benzinu ta povitrya Pid chas ruhu porshnya u takti vpuskannya tisk u cilindri znizhuyetsya Pri comu navkolishnye povitrya vsmoktuyetsya cilindrom cherez povitryanu trubu karbyuratora difuzor U najvuzhchij chastini difuzora de tisk vidpovidno najmenshij roztashovano rozpilyuvach iz yakogo vitikaye palivo Palivo podribnyuyetsya strumenem povitrya na malenki krapli i utvoryuyetsya goryucha sumish Osushuvannya bolit Redaguvati Osushuvannya bolit za principom zakonu Bernulli provodilosya duzhe davno Do bolota pidvodili kanali vid najblizhchoyi richki Vnaslidok velikoyi riznici tiskiv mizh vodoyu z bolota ta vodoyu z kanalu voda z kanalu vsmoktuvala vodu z bolota Raketa Redaguvati U konstruyuvanni raket takozh zastosovuyetsya zakon Bernulli Dlya stvorennya tyagi u raketi vikoristovuyetsya palivo yake spalyuyut u kameri zgoryannya Gazi utvoryuyut reaktivnij strumin yakij priskoryuyetsya koli prohodit cherez specialne zvuzhennya soplo Sa me zvuzhennya sopla i ye osnovnoyu prichinoyu priskorennya reaktivnogo strumenya gaziv i zbilshennya reaktivnoyi tyagi Svistok Redaguvati Svistok yavlyaye soboyu priklad vikoristannya zakonu Bernulli u gazostrumenevih viprominyuvachah zvukovih hvil Vihrovij svistok yavlyaye soboyu cilindrichnu kameru u yaku podayetsya potik povitrya cherez tangencialno roztashovanu trubku Utvorenij vihrovij potik nadhodit u vihidnu trubku menshogo diametra yaka roztashovana na osi Tam intensivnist vihoru rizko pidvishuyetsya ta tisk v jogo centri staye znachno nizhche atmosfernogo Perepad tisku periodichno virivnyuyetsya za rahunok prorivu gaziv z atmosferi u vihidnu trubku ta rujnuvannya vihoru Disk Releya Redaguvati Disk Releya prilad dlya vimiryuvannya kolivalnoyi shvidkosti chastinok u zvukovij hvili ta sili zvuku Yavlyaye soboyu tonku plastinku krugloyi formi iz slyudi abo metalu pidvishenu na tonku kvarcovu nitku Zazvichaj disk rozmishuyut pid kutom u 45º do napryamu kolivan chastinok seredovisha oskilki take roztashuvannya najchutlivishe do kolivan Pri rozpovsyudzhenni zvukovih hvil disk povertayetsya perpendikulyarno do napryamu kolivan Ce vidbuvayetsya cherez te sho pri obtikanni plastinki tisk zgidno iz zakonom Bernulli bilshij u tomu misci de shvidkist mensha Sili tisku uvoryuyut obertalnij moment yakij urivnovazhuyetsya za rahunok pruzhnosti nitki Pri comu disk vstanovlyuyetsya do napryamu potoku pid kutom sho bilshij nizh 45º za kutom povorotu disku viznachayut silu zvuku U postijnomu potoci kut povorotu diska Releya proporcijnij kvadratu shvidkosti pri zvukovih kolivannyah kvadratu amplitudi shvidkosti i cej kut ne zalezhit vid chastoti Nepravilne zastosuvannya zakonu Bernulli RedaguvatiDonedavna poyasnennya pidijmalnoyi sili litaka viglyadalo tak krilo maye osoblivu budovu znizu vono pryame a jogo verhnya chastina zaokruglena Ce dozvolyaye zbilshiti dovzhinu verhnoyi chastini konturu profilyu krila Zgidno iz zakonom Bernulli zi zbilshennyam shvidkosti tisk zmenshuyetsya A oskilki povitrya dolaye shlyah pid krilom ta nad krilom za odnakovij promizhok chasu pid krilom vinikaye oblast iz zbilshenim tiskom sho zumovlyuye pidjom litaka v povitrya Takim chinom vinikaye pidijmalna sila Prote zgidno z suchasnimi uyavlennyami pidijmalna sila krila vinikaye ne vnaslidok dolannya povitryam bilshogo shlyahu na verhnij poverhni krila za toj samij chas Ruh povitryanoyi masi pered krilom mozhna vvazhati sucilnim vin harakterizuyetsya odnim pokaznikom shvidkosti Koli povitryana masa kontaktuye z krilom vona rozbivayetsya na dvi chastini yaki vnaslidok nesimetrichnogo obtikannya mayut rizni shvidkosti i ce zumovlyuye riznij tisk Odnak na vidminu vid kolishnih uyavlen ci povitryani potoki naspravdi ne poyednuyutsya na krayu krila i tomu bilsha dovzhina verhnoyi chastini konturu profilyu krila ne oznachaye bilshoyi shvidkosti ruhu povitrya Otzhe hocha zakon Bernulli i mozhna zastosuvati dlya povitryanih mas yaki rozsikaye krilo bilsha shvidkist zumovlyuye menshij tisk prote vin odin ne poyasnyuye pidijmalnoyi sili krila Dlya povnogo poyasnennya slid takozh zastosovuvati teoremu Kutti Zhukovskogo ta umovu Kutti Zhukovskogo 3 Div takozh RedaguvatiIdealna ridinaPrimitki Redaguvati Lojcyanskij L G Mehanika zhidkosti i gaza 7 e izd ispr M Drofa 2003 840 s a b Shehovcov A V Metod rascheta nestacionarnogo polya davleniya v smeshannoj potencialno vihrevoj oblasti prilegayushej k vrashayushemusya krylu Prikladna gidromehanika T 2 1 2000 S 79 87 Betchelor Dzh K Vvedenie v dinamiku zhidkosti Perevod s angl pod red G Yu Stepanova M Mir 1973 760 s Dzherela RedaguvatiVasilenko S M Kulinchenko V R Shevchenko O Yu Piddubnij V A Gidrogazodinamika K Kondor Vidavnictvo 2016 676 s ISBN 978 617 7278 58 9 Zavojko B M Leshij N P Tehnichna mehanika ridin i gaziv osnovni teoretichni polozhennya ta zadachi navch posibnik dlya stud inzh tehn spec Za red V M Zhuka Lviv Novij Svit 2000 2004 120 s il dodatki Visha osvita v UkraYini ISBN 966 7827 44 5 PDF fajl Kolchunov V I Teoretichna ta prikladna gidromehanika Navch Posibnik K NAU 2004 336 s ISBN 966 598 174 9 Konstantinov Yu M Gizha O O Tehnichna mehanika ridini i gazu Pidruchnik K Visha shkola 2002 277s il ISBN 966 642 093 7 Mala girnicha enciklopediya u 3 t za red V S Bileckogo D Donbas 2004 T 1 A K 640 s ISBN 966 7804 14 3 Miln Tomson L M Teoreticheskaya gidrodinamika per z angl M 1964 Svitlij Yu G Bileckij V S Gidravlichnij transport monografiya Doneck Shidnij vidavnichij dim Donecke viddilennya NTSh Redakciya girnichoyi enciklopediyi 2009 436 s Arhivovano 24 veresnya 2015 u Wayback Machine Takozh v Repozitariyi HPI Arhivovano 27 bereznya 2022 u Wayback Machine Otrimano z https uk wikipedia org w index php title Zakon Bernulli amp oldid 40480433