قانون برنولي
اصل برنولی فرم ریاضی قانون بقای انرژی در سیالات است. به زبان ساده چنین است: در شاره*ای که جریان دارد، افزایش سرعت جریان با کاهش فشار هم*زمان است، به شرطی که ارتفاع سیال ثابت بماند. معادله برنولی بیان دقیق*تر این اصل است. این اصل اهمیت زیادی در دانش هواپویش دارد و پایه فیزیکی پرواز هواپیما است. نام این اصل از نام ریاضی*دان سوئیسی دانیل برنولی گرفته شده، اگر چه پیش از او لئونارد اویلر و دیگران نیز آن را می*دانستند.
فرم ریاضی و کاربردی
در این رابطه P فشار، R دانسیته، g شتاب گرانش زمین، V سرعت حرکت سیال و z ارتفاع سیال از سطح مبنا است.به هریک از اجزای رابطه فوق هد گفته می*شود. بنابراین عبارت P/Rg\, هد فشاری، V^2/2g\, هد سرعت و z را هد ارتفاع می نامند.براساس این رابطه برای یک سیال همواره مجموع سه هد فشاری، سرعتی و ارتفاع مقدار ثابتی است. البته به شرطی که از اصطکاک صرف نظر کنیم و همچنین در مسیر حرکت سیال مبادله گرما یا کار نداشته باشد. از آنجا که در تمام کاربردهای عملی ما با اصطکاک روبرو هستیم و از طرفی جهت جابجایی سیال باید از وسایلی مانند پمپ جهت افزایش انرژی سیال استفاده کنیم و همچنین اگر دمای سیال با دمای محیط متفاوت باشد انتقال گرما هم خواهیم داشت، بنابراین از رابطه اصلاح شده به فرم زیر استفاده می کنیم:
که در این رابطه Q هد مقدار گرمای متقل شده، W هد کار انجام شده و H هد اتلافات انرژی ناشی از اصطکاک است. منظور از d در طرف دوم نیز تغییرات بین دو نقطه دلخواه در مسیر است. لازم به ذکر است واحد تمام عبارات یا هدهای مذکور در رابطه فوق متر است.
معادله برنولی
معادله برنولی در مکانیک سیالات رفتار شاره را در جریان یکنواخت توضیح می*دهد. صورت اولیه این معادله چنین است:
در این معادله:
v سرعت شاره
g شتاب گرانش زمین
h ارتفاع از نقطه*ای دلخواه در جهت گرانش زمین
p فشار در شاره
ρ چگالی شاره
و b عددی ثابت معروف به «ثابت برنولی» است. معادله بالا به شرطی درست است که جریان پایا،ناوشکسان و تراکم*ناپذیر باشد.
برای جریان*های وشکسان این معادله به معادله دیگری تبدیل می*شود:
از قانون برنولی در هواپیما استفاده میشود به اینگونه که بال هواپیما را بالایش را با انحنا و پایین آن را صاف می سازند وقتی هواپیما در باند سرعت می گیرد به طور مثال سرعت هوا از زیر بال هواپیما 100 متر بر ثانیه و در بالای بال که انحنا دارد و هوا باید مسافت بیشتری را در همان زمان طی کند 105 متر بر ثانیه است و به همین دلیل اختلاف فشار بوجود می اید و هواپیما خود به خود بالا می رود
جالبه نه!
جدیدا از این قانون در هلیکوپتر های پیشرفته هم استفاده می شود!
