1. 文丘里管的工作原理。
工作原理为:
测出其入口截面和最小截面处的压力差,用伯努利定理即可求出流量。在喉道中央处也有一个多孔道的测压环通向压力计。通过压力计的刻度或自动记录仪可测出入口截面同最小截面(即喉道截面)处的压力差。
设入口截面处和喉道处的平均速度、平均压力和截面积分别为v1、p1、S1,和v2、p2、S2;流体密度为ρ。应用伯努利定理和连续性方程并注意到平均运动的流线是等高的,可得出:
(1)伯努利实验装置的功能扩展阅读:
文丘里管的用途
1、在钢铁厂热风炉的助燃风、冷风、煤气计量(高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气)及热电厂的锅炉一次风、二次风大管径、低流速管道计测量中收到了良好的效果。
2、解决现行工业企业中低压、大管径,低流速各类气体流量精确测量。测量范围宽、安装方便的流体测量装置。
3、独特的结构设计及数据处理方法具有严格的流体力学依据,并在国家大型重点风洞实验室进行实流标定。
4、广泛用于,石油、化工、冶金、电力等行业大管径流体的控制与计量。
2. 什么是水顶球现象为何将球体放在水柱上,就可以持续旋转不掉落呢
水顶球现象是一种物理现象,它基于伯努利原理,即在等高的情况下,流速越快,流体的压力越低。在这个现象中,一个球体被放置在水流的顶部,并能持续旋转而不掉落。这是因为球体下方的水流速度快,压力小,而球体上方的空气流速慢,压力大。这种压力差使得球体受到向上的力,从而保持在水流的顶端。
当水流冲击球体时,球体周围的空气流速相对较低,因此压力较高。而在水流内部,空气流速快,压力低。因此,当球体试图离开水流时,周围的空气会将其推回水流中,形成一个持续的循环,从而保持球体的旋转。
类似的实验还有气顶球实验,它也是物理教学中常用的演示实验。这些实验都利用了流体力学中的伯努利原理,即流速大则压力小,流速小则压力大。
水顶球实验装置相对简单,通常只需要一个水壶、一个气门嘴、一些胶管和乒乓球。实验时,在水壶中加入适量的水,通过气门嘴用打气筒加压。当胶管尖端的水流高速喷出形成水柱时,将乒乓球放在水柱的出口处,球体就会因水流的力量而旋转并上升到水柱顶端,最终停留在一个特定位置,持续旋转但不会掉落。
需要注意的是,在水顶球实验中,水柱必须垂直向上,以确保乒乓球能保持在顶端而不掉落。