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伯努利定律
伯努利原理(Bernoulli's principle),又稱柏努利定律、白努利定律(Bernoulli's Law),是流體力學中的一個定律,由瑞士流體物理學家丹尼尔·伯努利於1738年出版他的理論《Hydrodynamica》,描述流體沿著一條穩定、非黏性、不可壓縮的流線移動行為。 在流體動力學,伯努利原理指出,無黏性的流體的速度增加時,流體的壓力能或位能(勢能)總和將減少。 伯努利原理可以應用到不同類型的流體流動,從而是可廣泛套用的伯努利方程表示式。事實上,有不同類型的流的伯努利方程的不同形式的。伯努利原理的簡單形式是有效的不可壓縮流動(如最液體流動),也為移動可壓縮流體(如氣體)在低馬赫數(通常小於0.3)。更先進的形式可被應用到在某些情況 下,在更高的馬赫數(見伯努利方程的推導)可壓縮流。 伯努利定律可以從能量守恆定律來推演。說明如下:在一個穩定的水流,沿著直線流向的所有點上,各種形式的流體機械能總和必定相同。也就是說,動能,位能,與內能的總和保持不變。換言之,任何的流體速度增加,即代表動態壓力和單位體積動能的增加,而在同時會導致其靜態壓力,單位體積流體的位能、內能等三者總和的減少。如果液體流出水庫,在各方向的流線上,各種形式的能量的總和是相同的;因為每單位體積能量的總和(即壓力和單位體積流體的重力位能 \rho g h的總和)在水庫內的任何位置都相同。 伯努利原理,也可以直接由牛頓第二定律推演。說明如下:如果從高壓區域往低壓區域,有一小體積流體沿水平方向流動,小體積區域後方的壓力自然比前方區域的壓力更大。所以,此區域的力量總和必然是沿著流線方向向前。在此假設,前後方區域面積相等,如此便提供了一個正方向淨力施於原先設定的流體小體積區域,其加速度與力量同方向。此假想環境中,流體粒子僅受到壓力和自己質量的重力之影響。先假設如果流體沿著流線方向作水平流動,並與流體流線的截面積垂直,因為流體從高壓區域朝低壓區域移動,流體速度因此增加;如果該小體積區域的流速降低,其唯一的可能性必定是因為它從低壓區朝高壓區移動。因此,任一水平流動流體之內,壓力最低處有最高流速,壓力最高處有最低流速。.
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閥門
閥門(Valve)又稱凡而,是控制流动的流体介质的流量、流向、压力、温度等的機械装置,阀门是管道系统中基本的部件。阀门管件在技术上与泵一样,常常作为一个单独的类别进行讨论。煤气开关、水龙头是常见最简单的阀门,其他比较常用的尚有蝶阀、球阀、闸阀、减压阀、截止阀、疏水阀、安全阀、针型阀、止回阀、过滤器、电磁阀、隔膜阀、排气阀、流量计、卫生级阀门等等;在全球销售点属于最多的是德国埃克斯阀门,基本上所有型号都是有生产制造。 阀门可用手动或者手轮、手柄或踏板操作,也可以通过控制来改变流体介质的压力、温度和流量变化。阀门可以对这些变化进行连续或重复的操作,比如在热水系统或蒸汽锅炉安装的安全阀。 在更复杂的控制系统根据外部输入(即调节流经管道不断变化的设置点)的需要采用自动控制阀门。自动控制阀门不需人工操作根据其输入和设置,使阀门准确控制流体介质的各项要求。.
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