智能建造工程專業(yè)34課件講解

智能建造工程專業(yè)教學(xué)資源庫伯努利方程

主講人：李建軍土力學(xué)與地基基礎(chǔ)02丹尼爾·伯努利簡介03伯努利方程01引言目錄《土力學(xué)與地基基礎(chǔ)》04伯努利方程應(yīng)用SmartConstructionPart01引言《土力學(xué)與地基基礎(chǔ)》1.基本建設(shè)的概念《土力學(xué)與地基基礎(chǔ)》大家首先回顧性一下身邊的2個(gè)現(xiàn)象：（1）大家經(jīng)常坐高鐵，當(dāng)你坐在火車上，等待另外一輛高鐵通過時(shí)，你所坐的車廂發(fā)生了什么？是不是感覺車廂發(fā)生了劇烈抖動(dòng)。（2）大家觀察一下你的喝水杯，水杯中水會(huì)發(fā)生上下流動(dòng)了嗎？現(xiàn)在大家可以做一個(gè)小實(shí)驗(yàn)（3）手里拿兩張紙，相對(duì)平行放置，然后在兩張紙中間吹氣，噗！會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象呢？看！是不是兩張紙都向中間靠攏了呢？要解釋以上發(fā)生的現(xiàn)象，就需要學(xué)習(xí)伯努利方程。引言SmartConstructionPart02丹尼爾·伯努利簡介《土力學(xué)與地基基礎(chǔ)》《土力學(xué)與地基基礎(chǔ)》丹尼爾·伯努利簡介丹尼爾·伯努利（DanielBernoulli）（1700年2月8日—1782年3月17日），出生于荷蘭格羅寧根，瑞士數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家。1715年伯努利獲得學(xué)士學(xué)位；1716年獲得藝術(shù)碩士學(xué)位；1721年獲得醫(yī)學(xué)博士學(xué)位。1725年至1733年到彼得堡科學(xué)院工作，被任命為生理學(xué)院士和數(shù)學(xué)院士。1733年回到了巴塞爾，先后任解剖學(xué)和植物學(xué)教授。1750年被選為英國皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。伯努利的研究工作涉及數(shù)學(xué)、物理學(xué)和力學(xué)方面，尤其在流體力學(xué)、概率和數(shù)理統(tǒng)計(jì)領(lǐng)域做出了杰出貢獻(xiàn)。1738年出版著作《流體動(dòng)力學(xué)》。SmartConstructionPart03伯努利方程《土力學(xué)與地基基礎(chǔ)》《土力學(xué)與地基基礎(chǔ)》連續(xù)性方程(回顧)：流體質(zhì)量守恒定律：恒定流中，流動(dòng)過程中液體質(zhì)量不變，體積不變，入流斷面與出流斷面流量保持不變，某斷面的流量Q等于該斷面平均流速v與斷面面積S的乘積，即：Q=Sv=常量該方程成立的前提條件為：理想流體、定常流動(dòng)理想流體：流體粘度為零，在任意點(diǎn)流速不隨時(shí)間改變的流體。定常流動(dòng)：流體流動(dòng)時(shí)，流體中任何一點(diǎn)的壓力、速度和密度等物理量都不隨時(shí)間而變化?！锻亮W(xué)與地基基礎(chǔ)》在短時(shí)間Δt(Δt→0)內(nèi)，流體XY移至X′Y′W=p1S1

1Δt-p2S2

2Δt外力的總功：動(dòng)能的增量：勢(shì)能的增量：XF1

1h1S1YS2

2F2h2X′Y′

1

t

2

tp1p2

S1

1Δt=S2

2Δt=V

m1=m2=m=p1V-p2

V以流管中XY段的理想流體為研究對(duì)象，如圖所示由功能原理可知，流體流動(dòng)過程中：外力的總功=機(jī)械能增量《土力學(xué)與地基基礎(chǔ)》根據(jù)功能原理:《土力學(xué)與地基基礎(chǔ)》X、Y兩截面在流管中的位置選取上是任意的，對(duì)任意截面，伯努利方程可以表示為：單位體積流體的動(dòng)能單位體積流體的重力勢(shì)能靜壓強(qiáng)單位體積流體的壓強(qiáng)能—?jiǎng)訅簭?qiáng)SmartConstructionPart04伯努利方程應(yīng)用《土力學(xué)與地基基礎(chǔ)》1.基本建設(shè)的概念《土力學(xué)與地基基礎(chǔ)》現(xiàn)在回答前面提出現(xiàn)象：（1）大家經(jīng)常坐高鐵，當(dāng)你坐在火車上，等待另外一輛高鐵通過時(shí)，你所坐的車廂發(fā)生了什么？是不是感覺車廂發(fā)生了劇烈抖動(dòng)?！窘Y(jié)論】由伯努利方程可知，你坐的列車與快速通過的列車位置高度相同，不考慮勢(shì)能變化。旁邊的列車高速通過，所在車道空氣流速增大，動(dòng)能增加，壓強(qiáng)變小，你所在的車廂周圍相對(duì)壓強(qiáng)變大，在壓力差作用下車廂就發(fā)生了抖動(dòng)。另外2個(gè)現(xiàn)象，請(qǐng)大家課下應(yīng)用伯努利方程解釋。（2）大家觀察一下你的喝水杯，水杯中水會(huì)發(fā)生上下流動(dòng)嗎？（3）手里拿兩張紙，相對(duì)平行放置，然后在兩張紙中間吹氣，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象呢？是不是兩張紙都超中間靠攏了?！锻亮W(xué)與地基基礎(chǔ)》總結(jié)伯努利方程：同一流管內(nèi)理想流體做定常流動(dòng)時(shí)，同一流管的不同截面處，每單