当前位置:恩施知识网 > 电脑百科 > 正文

空气流速越快压强越小的原理,流速大为什么压强小

飞机机翼的升力主要来自伯努利方程,也就是流体中,流速越大的地方压强越小。有了这个方程,飞机不需要扇动翅膀,就能飞上蓝天。那么问题来了,为什么流速越大,压强越小?


机翼升力伯努利方程伯努利方程是瑞士数学家丹尼尔·伯努利在1738年提出的,当时被称为伯努利原理,是流体动力学基本方程之一。伯努利方程最初由定常流体的能量守恒定理推导,对于飞机,空气是被机翼搅动的,能量可以来源于机翼,所以空气的能量不守恒,需要换一种分析方法。流速越大,压强越小,也可以由气体压强的产生机制得出。

飞机机翼的升力主要来自伯努利方程,也就是流体中,流速越大的地方压强越小。有了这个方程,飞机不需要扇动翅膀,就能飞上蓝天。那么问题来了,为什么流速越大,压强越小?

机翼升力

伯努利方程

伯努利方程是瑞士数学家丹尼尔·伯努利在1738年提出的,当时被称为伯努利原理,是流体动力学基本方程之一。伯努利方程最初由定常流体的能量守恒定理推导,对于飞机,空气是被机翼搅动的,能量可以来源于机翼,所以空气的能量不守恒,需要换一种分析方法。流速越大,压强越小,也可以由气体压强的产生机制得出。

丹尼尔·伯努利

气体压强

静止气体的压强实际上是气体分子产生的持续撞击力,下图是气体压强示意图,分子撞击力在左右方向上的分力互相抵消,合力垂直于作用面。气体分子的平均速度(和温度有关)越大,压强越大;气体分子撞击密度越大(和分子距离d有关)越大,压强越大。用这两个基本关系,压强可以抽象的表示为温度除以d。

气体压强示意图

流动气体压强

流动气体的压强还是气体分子产生的持续撞击力,下图是流动气体压强示意图,在气体流速的影响下,分子运动的合力方向会倾斜,与作用面的夹角为 δ。分子撞击过程类似光的反射,在分子撞击前后,只有垂直分速度会改变方向,产生作用力;水平分速度没有变化,不产生作用力。

流动气体压强示意图

气体分子的垂直速度(垂直速度和温度有关,水平速度是气体流速,和温度无关)越大,压强越大;气体分子撞击密度越大(和示意图中距离S有关)越大,压强越大。同理,压强可以抽象的表示为温度除以S。距离d也是气体分子间的平均距离,两个示意图中距离d相等,S=d/cos δ>d。因此,流动气体的压强较小,且流速越大,S=d/cos δ也越大,压强就越小。

空气流速越快压强越小的原理,流速大为什么压强小

为什么流体速度越大,压强越小

是根据伯努利方程,由能量守恒定律推导出来的。

丹尼尔·伯努利在1726年提出了“伯努利原理”。这是在流体力学的连续介质理论方程建立之前,水力学所采用的基本原理,其实质是流体的机械能守恒。即:动能+重力势能+压力势能=常数。其最为著名的推论为:等高流动时,流速大,压力就小。

伯努利原理往往被表述为p+1/2ρv2+ρgh=C,这个式子被称为伯努利方程。式中p为流体中某点的压强,v为流体该点的流速,ρ为流体密度,g为重力加速度,h为该点所在高度,C是一个常量。它也可以被表述为p1+1/2ρv12+ρgh1=p2+1/2ρv22+ρgh2。

扩展资料

应用举例1:

飞机之所以能够上天,是因为机翼受到向上的升力。飞机飞行时机翼周围空气的流线分布是指机翼横截面的形状上下不对称,机翼上方的流线密,流速大,下方的流线疏,流速小。由伯努利方程可知,机翼上方的压强小,下方的压强大。这样就产生了作用在机翼上的方向的升力。

应用举例2:

喷雾器是利用流速大、压强小的原理制成的。让空气从小孔迅速流出,小孔附近的压强小,容器里液面上的空气压强大,液体就沿小孔下边的细管升上来,从细管的上口流出后,空气流的冲击,被喷成雾状。

参考资料来源:百度百科——伯努利原理

空气流速越快压强越小的原理,流速大为什么压强小

为什么流体的流速越大,压强越小?

是根据伯努利方程,由能量守恒定律推导出来的。
丹尼尔·伯努利在1726年提出了“伯努利原理”。这是在流体力学的连续介质理论方程建立之前,水力学所采用的基本原理,其实质是流体的机械能守恒。即:动能+重力势能+压力势能=常数。其最为著名的推论为:等高流动时,流速大,压力就小。
伯努利原理往往被表述为p+1/2ρv2+ρgh=C,这个式子被称为伯努利方程。式中p为流体中某点的压强,v为流体该点的流速,ρ为流体密度,g为重力加速度,h为该点所在高度,C是一个常量。它也可以被表述为p1+1/2ρv12+ρgh1=p2+1/2ρv22+ρgh2。
扩展资料
应用举例1:
飞机之所以能够上天,是因为机翼受到向上的升力。飞机飞行时机翼周围空气的流线分布是指机翼横截面的形状上下不对称,机翼上方的流线密,流速大,下方的流线疏,流速小。由伯努利方程可知,机翼上方的压强小,下方的压强大。这样就产生了作用在机翼上的方向的升力。
应用举例2:
喷雾器是利用流速大、压强小的原理制成的。让空气从小孔迅速流出,小孔附近的压强小,容器里液面上的空气压强大,液体就沿小孔下边的细管升上来,从细管的上口流出后,空气流的冲击,被喷成雾状。
参考资料来源:搜狗百科——伯努利原理
免责申明:以上内容属作者个人观点,版权归原作者所有,不代表恩施知识网立场!登载此文只为提供信息参考,并不用于任何商业目的。如有侵权或内容不符,请联系我们处理,谢谢合作!
当前文章地址:https://www.esly.wang/diannao/33547.html 感谢你把文章分享给有需要的朋友!
上一篇:也许你离成功的蛋糕?只差一个称 下一篇:食品中的霉菌「食品中霉菌检测及微生物检测会遇到哪些问题又该如何解决」

文章评论