1. 文丘里管的工作原理。
工作原理為:
測出其入口截面和最小截面處的壓力差,用伯努利定理即可求出流量。在喉道中央處也有一個多孔道的測壓環通向壓力計。通過壓力計的刻度或自動記錄儀可測出入口截面同最小截面(即喉道截面)處的壓力差。
設入口截面處和喉道處的平均速度、平均壓力和截面積分別為v1、p1、S1,和v2、p2、S2;流體密度為ρ。應用伯努利定理和連續性方程並注意到平均運動的流線是等高的,可得出:
(1)伯努利實驗裝置的功能擴展閱讀:
文丘里管的用途
1、在鋼鐵廠熱風爐的助燃風、冷風、煤氣計量(高爐煤氣、焦爐煤氣、轉爐煤氣)及熱電廠的鍋爐一次風、二次風大管徑、低流速管道計測量中收到了良好的效果。
2、解決現行工業企業中低壓、大管徑,低流速各類氣體流量精確測量。測量范圍寬、安裝方便的流體測量裝置。
3、獨特的結構設計及數據處理方法具有嚴格的流體力學依據,並在國家大型重點風洞實驗室進行實流標定。
4、廣泛用於,石油、化工、冶金、電力等行業大管徑流體的控制與計量。
2. 什麼是水頂球現象為何將球體放在水柱上,就可以持續旋轉不掉落呢
水頂球現象是一種物理現象,它基於伯努利原理,即在等高的情況下,流速越快,流體的壓力越低。在這個現象中,一個球體被放置在水流的頂部,並能持續旋轉而不掉落。這是因為球體下方的水流速度快,壓力小,而球體上方的空氣流速慢,壓力大。這種壓力差使得球體受到向上的力,從而保持在水流的頂端。
當水流沖擊球體時,球體周圍的空氣流速相對較低,因此壓力較高。而在水流內部,空氣流速快,壓力低。因此,當球體試圖離開水流時,周圍的空氣會將其推回水流中,形成一個持續的循環,從而保持球體的旋轉。
類似的實驗還有氣頂球實驗,它也是物理教學中常用的演示實驗。這些實驗都利用了流體力學中的伯努利原理,即流速大則壓力小,流速小則壓力大。
水頂球實驗裝置相對簡單,通常只需要一個水壺、一個氣門嘴、一些膠管和乒乓球。實驗時,在水壺中加入適量的水,通過氣門嘴用打氣筒加壓。當膠管尖端的水流高速噴出形成水柱時,將乒乓球放在水柱的出口處,球體就會因水流的力量而旋轉並上升到水柱頂端,最終停留在一個特定位置,持續旋轉但不會掉落。
需要注意的是,在水頂球實驗中,水柱必須垂直向上,以確保乒乓球能保持在頂端而不掉落。