베르누이 방정식은 흐르는 유체에 적합한 에너지 보존 원리에 대한 설명으로 간주 할 수 있습니다. 일반적으로 “베르누이 효과”라는 용어로 표시되는 정 성적 거동은 유속이 증가하는 영역에서 유체 압력을 낮추는 것입니다. 유동 경로의 수축에서 압력이 낮아지는 것은 직관에 반하는 것처럼 보일 수 있지만 압력을 에너지 밀도라고 생각할 때는 그다지 덜 보입니다. 수축을 통한 고속 흐름에서 운동 에너지는 압력 에너지를 희생하면서 증가해야합니다.
정상 상태 흐름 경고 : Bernoulli 방정식은 에너지 보존 및 압력, 운동 에너지 및 위의 형태로의 적용은 정상 흐름의 경우로 제한됩니다. 관을 통과하는 흐름의 경우 이러한 흐름은 여전히 이상화 인 층류로 시각화 할 수 있지만, 흐름이 좋은 근사 층류에 해당하는 경우 유체의 모든 지점에서 흐름의 운동 에너지를 모델링하고 계산할 수 있습니다. 방정식에서 단위 체적 항당 운동 에너지는 베르누이 방정식을 적용하기 위해 엄격한 제약을 요구하는 것입니다. 기본적으로 유체의 모든 운동 에너지가 유체의 순방향 흐름 과정에 직접 기여한다는 가정입니다. 그것은 난류 또는 혼돈의 유체 운동의 존재가 튜브를 통한 유체의 전진에 기여하지 않는 약간의 운동 에너지를 포함한다는 것을 분명하게해야합니다.
또한 에너지 보존이 항상 적용되지만 에너지를 분석하는 이러한 형태는 과도 조건에서 에너지가 어떻게 분배되는지를 확실히 설명하지 않는다는 점을 말해야합니다. 베르누이 효과의 좋은 시각화는 수축을 통한 흐름이지만이 깔끔한 그림은 흐름을 처음 켤 때 유체를 설명하지 않습니다.
위의 Bernoulli 방정식의 설명과 관련된 또 다른 근사값은 유체 마찰로 인한 손실을 무시하는 것입니다. 파이프를 통과하는 이상화 된 층류 흐름은 Poiseuille의 법칙으로 모델링 할 수 있습니다.이 법칙에는 파이프를 따라 진행함에 따라 압력이 낮아지는 점성 손실이 포함됩니다. 위의 Bernoulli 방정식의 설명은 압력이 예상되는 것으로 이어질 것입니다. 반경이 원래 값으로 돌아 가기 때문에 수축을지나 P1 값으로 돌아갑니다. 이는 마찰에 의해 활성 흐름 과정에서 일부 에너지가 무질서한 분자 운동 (열 에너지)으로 손실되기 때문이 아닙니다.보다 정확한 모델링이 가능합니다. Bernoulli 방정식과 Poiseuille의 법칙을 결합하여 수행됩니다. 프로세스를 시각화하는 데 도움이 될 수있는 실제 예는 수축 된 튜브를 통한 흐름의 압력 모니터링입니다.
Bernoulli 계산