流體的性質(zhì)-伯努力原理課件

流體的性質(zhì)—伯努力原理1流體的性質(zhì)—伯努力原理12機翼上下空氣流速不同，造成壓力，產(chǎn)生向上推力。2機翼上下空氣流速不同，造成壓力，產(chǎn)生向上推力。2紙杯變化球、創(chuàng)意噴霧器、灌籃高手(示范與體驗)慢慢快壓力大壓力小紙杯變化球、創(chuàng)意噴霧器、灌籃高手(示范與體驗)慢慢快壓力大壓3活動一：紙杯變化球紙杯(或塑料杯)2個

膠帶1段

橡皮筋3條活動二：創(chuàng)意噴霧器紙杯1個

吸管2支活動三：灌籃高手材料:活動一：紙杯變化球材料:4紙杯變化球創(chuàng)意噴霧器作法:紙杯變化球作法:5灌籃高手作法:灌籃高手作法:6投手利用球的旋轉(zhuǎn)投出變化球球未旋轉(zhuǎn)時7投手利用球的旋轉(zhuǎn)投出變化球球未旋轉(zhuǎn)時77球旋轉(zhuǎn)時球向右飛但向上偏8球旋轉(zhuǎn)時球向右飛但向上偏88

白努利方程式及其應(yīng)用研究運動流體里一些物理量之間的關(guān)系與原理，主要是流體壓力與流速的關(guān)系。流體動力學(xué)（hydrodynamics）不穩(wěn)定流（擾流或紊流turbulentflow）流動穩(wěn)流（steadyflow）9白努利方程式及其應(yīng)用研究運動流體里一些物理量之間的關(guān)系與流體流經(jīng)某一定點的速度是固定的，不隨時間改變。穩(wěn)定流流經(jīng)不同點可能有不同的速度。如此的流動，可使流體看起來每一點各有各的速度，而流體每一點的運動軌跡所形成的連續(xù)線，稱為流線（streamline）。10流體流經(jīng)某一定點的速度是固定的，不隨時間改變。穩(wěn)定流流經(jīng)不同11流過圓柱體的穩(wěn)定流顯示出不相交的流線11流過圓柱體的穩(wěn)定流顯示出不相交的流線不穩(wěn)定流的流線沒有固定的形狀，會隨時間而改變。不穩(wěn)定流通常密度愈大、流速愈快、黏性愈小的流體流動，愈容易變成不穩(wěn)定流。流量轉(zhuǎn)大12不穩(wěn)定流的流線沒有固定的形狀，會隨時間而改變。不穩(wěn)定流通常密13白煙自香爐中升起，剛開始為穩(wěn)定流，后來變?yōu)椴环€(wěn)定流。13白煙自香爐中升起，剛開始為穩(wěn)定流，后來變?yōu)椴环€(wěn)定流。運動流體若受到器壁上的阻力作用，或流體內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)影響，造成流速受到阻礙，彷佛有摩擦力的效應(yīng)，稱之為流體有黏滯性。流體有黏滯性理想流體則意謂是一種無黏滯性、以穩(wěn)定流方式運動的不可壓縮流體。理想流體不可壓縮則是指流體內(nèi)部密度處處固定14運動流體若受到器壁上的阻力作用，或流體內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)影響，造成連續(xù)性方程式（theequationofcontinuity）白努利方程式（Bernoulli′sequation）任何理想流體的流動﹐都遵守兩個方程式：連續(xù)性方程式是質(zhì)量守恒的結(jié)果白努利方程式是能量守恒定律的結(jié)果15連續(xù)性方程式（theequationofcontin一﹑連續(xù)性方程式連續(xù)性方程式給出流體速度與截面積的關(guān)系16一﹑連續(xù)性方程式連續(xù)性方程式給出流體速度與截面積的關(guān)系16ρAv為流體的質(zhì)量流率，即單位時間流體的質(zhì)量17流動是穩(wěn)定的，同一段時間內(nèi)，左端流入與右端流出的質(zhì)量應(yīng)相等，就是質(zhì)量守恒的概念。ρAv為流體的質(zhì)量流率，17流動是穩(wěn)定的，同一段時間內(nèi)，左端因為時距相同，理想流體為不可壓縮，密度固定，消去后ρ和Δt得理想流體的連續(xù)性方程式Av：流體的體積流率（volumeflowrate）也稱流量也就是說，同一時段內(nèi)﹐流入管中的體積與流出的體積是相同的。18因為時距相同，理想流體為不可壓縮，密度固定，消去后ρ和Δt在管徑較大處，流體流速較小。在管徑較小的地方，流速變大。v1>v219在管徑較大處，流體流速較小。v1>v219用水管在草地上噴水灑水，我們常會捏住管口讓噴口變小，則水速較大噴得較遠(yuǎn)。較大河流的出?？冢Ｐ纬扇侵?，因出海前流速較快，水中可攜帶較多泥沙流動，一流出河口到大海，相當(dāng)于河流變得極寬，流速大減以致于帶不動泥沙，沉積了下來。20用水管在草地上噴水灑水，我們常會捏住管口讓噴口變小，則水速較21212222二﹑白努利方程式水平流動的流體而言，流速較快之處，壓力較小，較慢之處，壓力較大，這個原理被稱為白努利效應(yīng)(A)流體流入狹窄處時加速，離開時減速。(B)壓力差產(chǎn)生的推力，使流體在A處加速，在B處減速。23二﹑白努利方程式水平流動的流體而言，流速較快之處，壓力較小，由功能原理：凈力所做的功＝力學(xué)能的變化白努利方程式流體在管中流動，除了流速的變化（或截面積的變化），高度也有變化。所以;所以由質(zhì)量守恒定律：流入A1的流體質(zhì)量=流出A2的流體質(zhì)量由功能原理：白努利方程式流體在管中流動，除了流速的變化（或截24壓力項單位為

N∕m2

看成是（N．m）∕m3表示單位體積所作的功。速度項是為單位體積的動能。高度項是

ρgy為單位體積的位能。白努利方程式就是能量守恒定律的應(yīng)用25壓力項單位為N∕m2看成是（N．m）∕m3表示單位體積壓力差產(chǎn)生的推力所作的功可轉(zhuǎn)換為流體的動能及位能。

26壓力差產(chǎn)生的推力所作的功可轉(zhuǎn)換為流體的動能及位能。26當(dāng)高度變化可忽略時，或維持為水平流動，則白努利方程式可簡化為：流速快的地方壓力小，流速慢的地方壓力大。有速度差時，會造成壓力差。27當(dāng)高度變化可忽略時，或維持為水平流動，則白努利方程式可簡化為上方空氣從噴頭快速噴出，流速快、壓力變小，下方顏料液面為靜止空氣，壓力較大，將顏料壓入管中上升，再被快速流動的空氣噴出成霧狀。顏料噴霧器28上方空氣從噴頭快速噴出，流速快、壓力變小，下方顏料液面為靜止利用兩個出口的壓力差，使新鮮空氣被引人洞中，如土撥鼠所挖的地洞，即為此原理之應(yīng)用。

利用兩個出口的壓力差，使新鮮空氣被引人洞中，如土撥鼠所挖的地29灌籃高手

灌籃高手30利用上方液柱高度可知點1及點2的壓力，則由連續(xù)性方程式及白努利方程式可求得流速，進(jìn)而求得管中流體的體積（或質(zhì)量）流率。文丘里流量計（Venturiflowmeter）31利用上方液柱高度可知點1及點2的壓力，則由連續(xù)性方程如圖所示，而A2=3A1。當(dāng)水流經(jīng)此水管時，在A2的壓力P2為68200Pa，流速為4m/s，則在A1的水