Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe is de snelheid van een vloeistof gerelateerd aan druk in vloeistof?

De relatie tussen vloeistofsnelheid en druk wordt beschreven door het principe van Bernoulli , die stelt dat een toename van de snelheid van een vloeistof tegelijkertijd optreedt met een afname van de druk of een afname van de potentiële energie van de vloeistof . Dit principe is een gevolg van het behoud van energie voor vloeistoffen.

Hier is een uitsplitsing van de relatie:

* snellere vloeistof, lagere druk: Wanneer een vloeistof sneller stroomt, neemt de kinetische energie toe. Om energie te behouden, moet deze toename van kinetische energie worden gecompenseerd door een afname van potentiële energie, die gerelateerd is aan druk. Daarom stroomt de vloeistof sneller, hoe lager de druk zal zijn.

* langzamere vloeistof, hogere druk: Omgekeerd, wanneer een vloeistof vertraagt, neemt de kinetische energie af. Deze afname van kinetische energie wordt gecompenseerd door een toename van de druk.

Voorbeelden:

* vliegtuigvleugels: De vorm van een vliegtuigvleugel is ontworpen om een ​​snellere luchtstroom over het bovenoppervlak te creëren dan het onderoppervlak. Deze snellere stroom resulteert in een lagere druk op de bovenkant van de vleugel, waardoor een opwaartse liftkracht ontstaat.

* Venturi -meter: Een venturi -meter is een apparaat dat vloeistofdebiet meet door een vernauwing in de pijp te creëren. Naarmate de vloeistof door de smalle sectie gaat, versnelt deze, waardoor een drukval kan worden gemeten om de stroomsnelheid te bepalen.

* water stroomt door een pijp: Als de pijp vernauwt, moet het water versnellen om hetzelfde volumestroomsnelheid te behouden. Deze toename van de snelheid resulteert in een afname van de druk bij de smalle sectie.

Belangrijke overwegingen:

* Onverwikkelde vloeistoffen: Het principe van Bernoulli is het meest nauwkeurig van toepassing op niet -samendrukbare vloeistoffen, zoals vloeistoffen.

* viscositeit: De viscositeit van een vloeistof beïnvloedt de relatie tussen snelheid en druk. Viscote vloeistoffen ervaren meer drukval bij hogere snelheden.

* Andere factoren: De relatie tussen snelheid en druk kan worden beïnvloed door factoren zoals zwaartekracht, hoogteveranderingen en wrijvingsverliezen.

Samenvattend is de relatie tussen vloeistofsnelheid en druk een fundamenteel principe in vloeistofdynamiek, beheerst door het behoud van energie. Snellere vloeistofstroom leidt tot lagere druk en vice versa.