Бернулли уравнение. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Бернулли уравнение (интеграл Бернулли) в гидроаэромеханике - результат интегрирования дифференц. ур-ний установившегося движения идеальной (невязкой и нетеплопроводной) баротропной жидкости, записанных в переменных Эйлера (см. Эйлера уравнение ).В баротропной жидкости плотность зависит только от давления р, т. е. р=р

, и Б. у. имеет вид

где U - потенциал поля объёмных (массовых) сил, действующих на жидкость,

- скорость течения, С - величина, постоянная на каждой линии тока или вихревой линии, но в общем случае изменяющая свое значение при переходе от одной линии к другой.

Если потенциал U и вид функции р

известны, Б. у. выражается алгебраич. соотношением. В простейшем случае несжимаемой тяжёлой жидкости, когда U=gh (h - высота жидкой частицы над нек-рой горизонтальной плоскостью, g - ускорение свободного падения), a

=const, имеем

Для этого случая ур-ние было выведено Д. Бернулли (D. Bernoulli) в 1738.

Умножив ур-ние (2) на r=const, получим, что сумма первых двух членов равна потенциальной энергии жидкости, а 3-й член ru²/2 наз. скоростным напором или динамич. давлением и равен кинетич. энергии движущейся жидкости. T. о., Б. у. в виде (2) выражает закон сохранения энергии и устанавливает связь между давлением и скоростью движущейся жидкости: если вдоль линии тока скорость увеличивается, давление падает, и наоборот. Когда в нек-рых точках потока жидкости давление вследствие роста скорости должно стать ниже некоторой малой положит. величины, близкой к давлению насыщенного пара этой жидкости, возникает кавитация.

В случае обратимых адиабатных течений совершенного газа с отношением уд. теплоемкостей

имеем

=const и из ур-ния (1), пренебрегая влиянием силы тяжести, получим:

или, в силу термодинамич. соотношения

H, где T - абс. темп-pa, H - энтальпия,

Бернулли уравнение для газов в форме (3) и (4) определяет параметры изоэнтропийного торможения: .

на каждой линии тока, к-рых газ достигает при

=0. Они наз. соотв. полной энтальпией, температурой торможения, полным давлением или давлением торможения и плотностью торможения. Б. у. в форме (4) также выражает закон сохранения энергии для газов. Б. у. используют при измерении скорости с помощью трубок измерительных и при др. аэрогидродинамич, измерениях.

В техн. приложениях для осреднённых по поперечному сечению параметров потока применяют т. н. обобщённое Б. у.: сохраняя форму ур-ний (2) - (4), в левую часть включают работу сил трения (гидравлич. потери) и механич. работу (работу компрессора или турбины) с соответствующим знаком. Обобщённым Б. у. пользуются в гидравлике при расчёте течений жидкостей и газов в трубопроводах и в машиностроении при расчёте компрессоров, турбин, насосов и др. гидравлич. и газовых машин.

Литература по Бернулли уравнению

Знаете ли Вы, почему "черные дыры" - фикция?
Согласно релятивистской мифологии, "чёрная дыра - это область в пространстве-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть её не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света (в том числе и кванты самого света). Граница этой области называется горизонтом событий, а её характерный размер - гравитационным радиусом. В простейшем случае сферически симметричной чёрной дыры он равен радиусу Шварцшильда".
На самом деле миф о черных дырах есть порождение мифа о фотоне - пушечном ядре. Этот миф родился еще в античные времена. Математическое развитие он получил в трудах Исаака Ньютона в виде корпускулярной теории света. Корпускуле света приписывалась масса. Из этого следовало, что при высоких ускорениях свободного падения возможен поворот траектории луча света вспять, по параболе, как это происходит с пушечным ядром в гравитационном поле Земли.
Отсюда родились сказки о "радиусе Шварцшильда", "черных дырах Хокинга" и прочих безудержных фантазиях пропагандистов релятивизма.
Впрочем, эти сказки несколько древнее. В 1795 году математик Пьер Симон Лаплас писал:
"Если бы диаметр светящейся звезды с той же плотностью, что и Земля, в 250 раз превосходил бы диаметр Солнца, то вследствие притяжения звезды ни один из испущенных ею лучей не смог бы дойти до нас; следовательно, не исключено, что самые большие из светящихся тел по этой причине являются невидимыми." [цитата по Брагинский В.Б., Полнарёв А. Г. Удивительная гравитация. - М., Наука, 1985]
Однако, как выяснилось в 20-м веке, фотон не обладает массой и не может взаимодействовать с гравитационным полем как весомое вещество. Фотон - это квантованная электромагнитная волна, то есть даже не объект, а процесс. А процессы не могут иметь веса, так как они не являются вещественными объектами. Это всего-лишь движение некоторой среды. (сравните с аналогами: движение воды, движение воздуха, колебания почвы). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.