流體的性質-伯努力原理課件

流體的性質—伯努力原理1流體的性質—伯努力原理12機翼上下空氣流速不同，造成壓力，產生向上推力。2機翼上下空氣流速不同，造成壓力，產生向上推力。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投手利用球的旋轉投出變化球球未旋轉時7投手利用球的旋轉投出變化球球未旋轉時77球旋轉時球向右飛但向上偏8球旋轉時球向右飛但向上偏88

白努利方程式及其應用研究運動流體里一些物理量之間的關系與原理，主要是流體壓力與流速的關系。流體動力學（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用研究運動流體里一些物理量之間的關系與流體流經某一定點的速度是固定的，不隨時間改變。穩(wěn)定流流經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流體流經某一定點的速度是固定的，不隨時間改變。穩(wěn)定流流經不同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，或流體內部微觀結構影響，造成流速受到阻礙，彷佛有摩擦力的效應，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，或流體內部微觀結構影響，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)性方程式是質量守恒的結果白努利方程式是能量守恒定律的結果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系16ρAv為流體的質量流率，即單位時間流體的質量17流動是穩(wěn)定的，同一段時間內，左端流入與右端流出的質量應相等，就是質量守恒的概念。ρAv為流體的質量流率，17流動是穩(wěn)定的，同一段時間內，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﹐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。較大河流的出?？?，常形成三角洲，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(A)流體流入狹窄處時加速，離開時減速。(B)壓力差產生的推力，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;所以由質量守恒定律：流入A1的流體質量=流出A2的流體質量由功能原理：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生的推力所作的功可轉換為流體的動能及位能。

26壓力差產生的推力所作的功可轉換為流體的動能及位能。26當高度變化可忽略時，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，進而求得管中流體的體積（或質量）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。當水流經此水管時，在A2的壓力P2為68200Pa，流速為4m/s，則在A1的水