智能建造工程專業(yè)34課件講解

智能建造工程專業(yè)教學資源庫伯努利方程

主講人：李建軍土力學與地基基礎02丹尼爾·伯努利簡介03伯努利方程01引言目錄《土力學與地基基礎》04伯努利方程應用SmartConstructionPart01引言《土力學與地基基礎》1.基本建設的概念《土力學與地基基礎》大家首先回顧性一下身邊的2個現(xiàn)象：（1）大家經(jīng)常坐高鐵，當你坐在火車上，等待另外一輛高鐵通過時，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。（2）大家觀察一下你的喝水杯，水杯中水會發(fā)生上下流動了嗎？現(xiàn)在大家可以做一個小實驗（3）手里拿兩張紙，相對平行放置，然后在兩張紙中間吹氣，噗！會發(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，就需要學習伯努利方程。引言SmartConstructionPart02丹尼爾·伯努利簡介《土力學與地基基礎》《土力學與地基基礎》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)學家、物理學家。1715年伯努利獲得學士學位；1716年獲得藝術碩士學位；1721年獲得醫(yī)學博士學位。1725年至1733年到彼得堡科學院工作，被任命為生理學院士和數(shù)學院士。1733年回到了巴塞爾，先后任解剖學和植物學教授。1750年被選為英國皇家學會會員。伯努利的研究工作涉及數(shù)學、物理學和力學方面，尤其在流體力學、概率和數(shù)理統(tǒng)計領域做出了杰出貢獻。1738年出版著作《流體動力學》。SmartConstructionPart03伯努利方程《土力學與地基基礎》《土力學與地基基礎》連續(xù)性方程(回顧)：流體質量守恒定律：恒定流中，流動過程中液體質量不變，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、定常流動理想流體：流體粘度為零，在任意點流速不隨時間改變的流體。定常流動：流體流動時，流體中任何一點的壓力、速度和密度等物理量都不隨時間而變化?！锻亮W與地基基礎》在短時間Δt(Δt→0)內，流體XY移至X′Y′W=p1S1

1Δt-p2S2

2Δt外力的總功：動能的增量：勢能的增量：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象，如圖所示由功能原理可知，流體流動過程中：外力的總功=機械能增量《土力學與地基基礎》根據(jù)功能原理:《土力學與地基基礎》X、Y兩截面在流管中的位置選取上是任意的，對任意截面，伯努利方程可以表示為：單位體積流體的動能單位體積流體的重力勢能靜壓強單位體積流體的壓強能—動壓強SmartConstructionPart04伯努利方程應用《土力學與地基基礎》1.基本建設的概念《土力學與地基基礎》現(xiàn)在回答前面提出現(xiàn)象：（1）大家經(jīng)常坐高鐵，當你坐在火車上，等待另外一輛高鐵通過時，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?！窘Y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，不考慮勢能變化。旁邊的列車高速通過，所在車道空氣流速增大，動能增加，壓強變小，你所在的車廂周圍相對壓強變大，在壓力差作用下車廂就發(fā)生了抖動。另外2個現(xiàn)象，請大家課下應用伯努利方程解釋。（2）大家觀察一下你的喝水杯，水杯中水會發(fā)生上下流動嗎？（3）手里拿兩張紙，相對平行放置，然后在兩張紙中間吹氣，會發(fā)生什么現(xiàn)象呢？是不是兩張紙都超中間靠攏了?！锻亮W與地基基礎》總結伯努利方程：同一流管內理想流體做定常流動時，同一流管的不同截面處，每單