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伯努利方程及适用范围 2010-12-27 22:58:09
伯努利方程是牛顿定律的简单应用。考虑一小块流体,横截面积为A,厚度为dL,密度为r,在流动方向x的压强为 p,那么这段流体的f=ma 方程为。

r*A*dL* dv/dt = -A* dp/dx * dL

因此

r* dv/dt = - dp/dx

因此

 r * dv/dx * dx/dt  = -dp/dx

r * v * dv/dx + dp/dx =0

因此 1/2 * r* v^2 + p = constant

但是显然,这个方程只适用于流动方向的压强变化,且称之为纵向压强差。

如果流体方向是转变的,那么在其流动垂直的方向必然有一个压强差,这个压强差与伯努利方程无关(伯努利方程只管流动方向)。比如说,如果流体是在一个圆弧管道内流动,则在流动方向速度不变,纵向压强也不变,但是在流动垂直的方向,必须有一个压强差来提供向心力,圆弧外侧的压强大,内侧的压强小。从这个例子看出,在流体转变方向的情况下,速度越大,需要向心力越大,压强更高。

飞机升力正是气流在机体表面转向而产生的。这根本不是一个伯努利方程能解决的问题---伯努利方程考虑的是纵向的压强变化。



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