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【流体力学】NO.3小孔出流,孔口压强,求助

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发表于 2014-4-28 09:39:10 | 只看该作者 回帖奖励 | 倒序浏览 | 阅读模式
大家好,请教各位一个问题(鹰大,暂时可以将我的帖子放在流体方面的板块,放在基础知识,可能大家都是机械方面的高手)) Z$ \; ]! _5 f2 R2 j7 e( M
如题,有关伯努利方程应用在小孔出流的案例中,为什么小孔口的压强为大气压P=0,而不是,假如将孔口堵死,小孔口的压强为P=mgh。
( N3 g, H N5 D" E# R& P0 @我知道这肯定,和水流的禁止和流动有关,但我不知如何解释,谢谢!' f! g* w2 ^/ ?# r- t

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发表于 2014-4-28 11:32:28 | 只看该作者
假如将孔口堵死,液体与容器壁面平衡,所以P=rho*g*H;
( m, {: Z* T' K# p G8 @& ?小孔出流,液体与空气平衡,所以P=P0;

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rho是什么,小孔出流,液体与空气平衡,依据是什么,可以画个受力分析图吗?谢谢! 详情 回复 发表于 2014-4-28 12:25
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楼主 | 发表于 2014-4-28 12:25:21 | 只看该作者
伏虎降龙 发表于 2014-4-28 11:32 ) U6 `, ] }& P8 A& g- y4 O
假如将孔口堵死,液体与容器壁面平衡,所以P=rho*g*H; 3 i# s- i: `4 M( o
小孔出流,液体与空气平衡,所以P=P0;
. n$ X. m6 ?: g0 x' [' p$ |
rho是什么,应该是质量m,小孔出流,液体与空气平衡,依据是什么,可以画个受力分析图吗?谢谢!
6 ?- }$ g/ ^, ^. D7 v9 }

点评

不好意思,将重力势能mgh和压强ρgh都搞混了。 这句话“液体在表面出于与空气平衡”不能理解,出口处流体元,受到贮水箱中的压力为ρgh,和大气压强吧!怎么平衡?问题是我瞎想的,但自己又不能解释,比较困惑,还请 详情 回复 发表于 2014-4-28 13:41
rho是密度。液体在表面出于与空气平衡,所以液面压强等于空气压强。 发表于 2014-4-28 12:47
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楼主 | 发表于 2014-4-28 13:41:48 | 只看该作者
上峰 发表于 2014-4-28 12:25 ) a( V1 J% ~1 \5 u
rho是什么,应该是质量m,小孔出流,液体与空气平衡,依据是什么,可以画个受力分析图吗?谢谢!

) {9 U2 e# o8 y3 ~2 ~不好意思,将重力势能mgh和压强ρgh都搞混了。- ?8 i! ]# }+ g4 F( U
这句话“液体在表面出于与空气平衡”不能理解,出口处流体元,受到贮水箱中的压力为ρgh,和大气压强吧!怎么平衡?问题是我瞎想的,但自己又不能解释,比较困惑,还请见谅!
/ E: j3 w' J$ |. e- Z! }

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公式里的P1叫做“静压”,是站在流体上随着一起运动测得的压力。此刻研究水流的表面,在表面法线方向没有运动,所以它与空气压力平衡。 发表于 2014-4-28 16:25
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楼主 | 发表于 2014-4-28 17:12:38 | 只看该作者
首先,感谢你的回答,呵呵!
; }3 c$ ~* m1 J! g3 V,问题再梳理一下,请教的是:出水孔口处压强为什么是大气压P2=0?
/ B# t1 n1 i4 y3 \

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昨天晚上,关于这个问题想了很久,总结一下我的观点: 1、假如将孔口堵死,小孔口处与堵头壁面接触的流体元,受到水压和堵头壁面的压强都为P=ρgh,所以平衡。这是流体静止时的状态,称为静压。 2、但是如果将孔口 详情 回复 发表于 2014-4-29 11:21
以大气压为参考点,规定它等于0. 发表于 2014-4-29 10:52
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楼主 | 发表于 2014-4-29 11:21:42 | 只看该作者
上峰 发表于 2014-4-28 17:12 . r! o' A8 N# u D
首先,感谢你的回答,呵呵!
% ]) g- ~; Z- z/ {7 v; V8 A+ D0 d* X! v$ H,问题再梳理一下,请教的是:出水孔口处压强为什么是大气压P2=0?

8 D. R/ u9 [3 k- M3 }/ S昨天晚上,关于这个问题想了很久,总结一下我的观点:# F) A [; i/ T0 w
1、假如将孔口堵死,小孔口处与堵头壁面接触的流体元,受到水压和堵头壁面的压强都为P=ρgh,所以平衡。这是流体静止时的状态,称为静压。
" ~4 t9 D6 C, D2、但是如果将孔口堵头松开,那么流体元就不再平衡,产生运动,流体元受到的压强势能P/ρ=gh,在堵头松开的瞬间就会释放,转变为动能1/2v(平方),切换到流动状态,所以题中的流线分析是基于流体流动。
$ p( ^' ` Q; R# Q/ f) `+ m# H/ S3、流体元从水箱流出,从压强的定义来看,只受到大气的作用。# R9 [1 W2 o( C" ]4 T$ L( r; T4 z6 g
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