¿Cuál es el significado físico de la ecuación de Bernoulli?
El significado físico de la ecuación de Bernoulli es la energía potencial total de la unidad de peso de fluido y la energía cinética de la unidad de peso de fluido. Un líquido ideal que fluye de manera estable en un tubo tiene tres formas de energía: energía de presión, energía potencial y energía cinética. Bajo ciertas condiciones, los tres tipos de energía en el campo de flujo se pueden convertir entre sí, pero su suma permanece sin cambios. Este tipo de energía se denomina colectivamente energía mecánica. . Se puede concluir que la ecuación de Bernoulli es esencialmente la conversión y conservación de la energía mecánica.
La teoría de la ecuación de Bernoulli fue propuesta por el matemático suizo Daniel Bernoulli en 1738. En ese momento, se llamaba la ecuación de Bernoulli. principio. Las generaciones posteriores también llamaron integral de Bernoulli a la integral de la ecuación de Euler en el campo de gravedad a lo largo de la línea de corriente durante el flujo estacionario, y la ecuación de energía del flujo adiabático estacionario de fluido no viscoso en el campo de gravedad se llamó teorema de Bernoulli. Éstas se denominan colectivamente ecuaciones de Bernoulli, una de las ecuaciones fundamentales de la dinámica de fluidos.
Cabe señalar que al derivar la ecuación de Bernoulli de la conservación de la energía mecánica, solo se aplica a fluidos ideales que cumplan los siguientes supuestos:
Flujo estacionario: en flujo. Las propiedades del fluido en cualquier punto del sistema no cambian con el tiempo.
2. Flujo incompresible: la densidad es constante, y el fluido es un gas y es adecuado para el número de Mach (M)
3. Flujo sin fricción: el efecto de fricción es insignificante y Se ignora el efecto de viscosidad.
4. El fluido fluye a lo largo de líneas de corriente: Los elementos fluidos fluyen a lo largo de líneas de corriente y las líneas de corriente no se cruzan entre sí.
Como descubrimiento importante en hidráulica, antes del establecimiento de la ecuación teórica del medio continuo de la mecánica de fluidos, el principio de Bernoulli era el principio básico utilizado en hidráulica y se utiliza ampliamente en la producción real.
Las aplicaciones comunes incluyen los siguientes ejemplos
1. Elevación del perfil aerodinámico
¿Por qué los aviones pueden volar hacia el cielo? Esto se debe a las líneas de corriente del aire alrededor del mismo. alas cuando el avión está volando la distribución es asimétrica hacia arriba y hacia abajo debido a la forma de la sección transversal del ala. El aire que fluye sobre el ala del avión tiene una distancia más larga, una velocidad más rápida y una presión más baja. abajo tiene una velocidad de flujo más lenta y una mayor presión, por lo que las alas del avión generan empuje hacia arriba. Cuando el avión alcanza una cierta velocidad, el morro del avión se levanta repentinamente y el avión puede volar hacia el cielo azul.
2. Efecto de succión de aire
Cuando el caudal en la tubería aumenta, la presión en la tubería se vuelve menor, lo que producirá un efecto de succión en el fluido conectado a ella, como como el principio de un eyector. Las bombas y pulverizadores de flujo diario de agua también son aplicaciones del principio de Bernoulli. Por supuesto, lo mismo ocurre con los sifones. Muchas personas han tenido la experiencia de utilizar una tubería para bombear el agua de un cubo cuando eran niños.
Daniel Bernoulli
Daniel Bernoulli (8 de febrero de 1700 - 17 de marzo de 1782), nació en Groningen, Países Bajos, Suiza Matemático, físico, miembro de la familia Bernoulli.
Daniel Bernoulli se licenció en 1715.
Obtuvo una Maestría en Artes en 1716.
Se doctoró en medicina en 1721.
De 1725 a 1733 trabajó en la Academia de Ciencias de San Petersburgo y fue nombrado académico de fisiología y matemáticas.
Comenzó a trabajar con Euler en 1727.
Regresó a Basilea en 1733 y se desempeñó por primera vez como profesor de anatomía y botánica. Publicó "Dinámica de fluidos" en 1738.
En 1750, fue elegido miembro de la Royal Society.
El trabajo de investigación de Daniel Bernoulli abordó casi todos los temas de vanguardia en matemáticas y física en ese momento, especialmente su aplicación de las matemáticas a la mecánica, especialmente la mecánica de fluidos y su trabajo pionero en los campos de la probabilidad y la estadística matemática. .