Что такое уравнение Бернулли

Графическое отображение закона Бернулли

Следующий рисунок представляет уравнение графически. Закон демонстрирует, как ведет себя гидравлическая система, когда изменяются размеры трубы, показатели давления, высоты при потерях энергии на клапанах, соединительных элементах. Данный пример показывает давление в трех разных точках трубопровода при непрекращающемся равномерном потоке неизменной высоты.

Здесь уровень жидкой среды в трубках указывает в обозначенных точках на статическое давление. Линия, что соединяет трубки, носит название гидравлического градиента (то есть пьезометрической линии). Другая наклонная же линия расположена выше, параллельно гидравлическому градиенту и является градиентом энергии, он обозначает полное давление. Измерить его легко посредством трубки Пито или высчитать, зная скоростное значение потока и соответствующую формулу 1/2ρv2.

Градиент энергии есть суммарное статическое давление и скоростной напор в любой взятой точке. На данном рисунке скоростной напор постоянен, а вот гидростатический набор в связи с трением снижается.

Применение закона Бернулли на практике

Основной закон гидравлики широко применяется в технике. Так, функционирование многих приборов основано на этом важнейшем правиле гидравлики. Целый ряд устройств разработан на основании принципа Бернулли: например, это карбюратор, эжектор, водоструйный насос, трубчатый расходомер Вентури, сопло, водомерная шайба.

Карбюратор нужен для создания рабочей смеси горючего (подсоса бензина, его смешивания с воздухом) в двигателях внутреннего сгорания. Струйные насосы также очень востребованы в технике, например, в реактивных жидкостных двигателях. Расходомер Вентури необходим в промышленных и лабораторных условиях.

Закон Бернулли применим к полету самолета либо искривленной траектории вращающегося мяча. Он относится и к суднам в море: им нельзя проходить чересчур близко друг к другу, поскольку повышение между ними скорости потока создаст область низкого давления, а это чревато бортовым столкновением. Еще один пример действия уравнения на практике — занавеску в ванной притягивает вода, текущая из душа.