PPT趣解伯努利原理

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说到化工，可能很多人都认为它是一门专业性很强的学科，其实化工离我们很近，掌握相关的一些知识也可以帮助我们更好地工作和生活，今天给大家介绍化工原理中一个经典的理论。伯努利原理。

1912年当时世界上最大的远洋轮之一“奥林匹克号”正在大海航行时，被距离它100m左右的平行行驶的小型铁甲巡洋舰“豪克号”突然撞击，震惊世界，平静的海面上两艘平行行驶的船为什么会出现这样的悲剧？

人们出差或旅游，飞机都是最快捷和便利的长途交通工具，同样是在天上飞，飞机的翅膀又不像鸟类可以上下摆动控制气流起飞，那飞机又是如何飞上天的呢？

在一些世界大赛中，许多球星都能踢出带有弧度可以偏转的香蕉球出奇制胜，那么，直线射出的足球为什么会转弯呢？

解释这些问题，我们先模拟一个小实验，两个氢气球水平平行放置，自然条件下都会水平向上飘起，这时如果一个人在中间呼气，想把他们吹开，你认为可能吗？答案是否定的，他们只会越吹越近。

解释这些就要用到由瑞士科学家伯努利在1726年提出的伯努利方程。p+1/2ρv2+ρgh=C，伯努利方程实质是流体的机械能守恒。即：动能+压力势能+重力势能=常数。式中p为流体中某点的压强，v为流体该点的流速，ρ为流体密度，g为重力加速度，h为该点所在高度，C是一个常数。所以当高度一定时，动能项和压能项的和为定值。因此我们就得到了经典的伯努利原理，在水流或气流里，如果速度小，压强就大；如果速度大，压强就小。
气球实验中，由于吹气导致两个气球间的空气流动加速，气压减小，所以两个气球才会互相吸引。
伯努利原理是化工原理中最著名的原理，是化工三传一反中动量传递、热量传递、质量传递和反应工程的研究计算基础。
伯努利原理主要应用在计算管道流体阻力、管道口径选型、泵设备等选型及工艺设备选型计算和工艺流程核算上。
伯努利原理在石化、市政、建筑、交通、医药、电力、冶金、环保等诸多领域都起到重要的作用。

现在我们来解释一下奥林匹克号为何被撞
根据流体力学的伯努利原理，流体的压强与它的流速有关，流速越大，压强越小。水是不能压缩的流体。当两艘船平行向前航行时，在两艘船中间的水因受船体的挤压，流道变窄，所以流速变快，压强变小，船体外侧的水流速度较慢，压强较大。于是在外侧水的压力作用下，两船渐渐靠近，最后相撞。又由于豪克号较小，在同样大小压力的作用下，它向两船中间靠拢时速度要更快，因此造成了豪克号撞击奥林匹克号的现象。现在航海上把这种现象称为船吸现象。

解释第二个问题，飞机为什么能起飞？
飞机起飞时机翼周围空气的流线分布上下不对称，机翼上方的流线密，流速大；下方的流线疏，流速小。由伯努利原理可知，机翼上方的压强小，下方的压强大。这样就产生了作用在机翼上的向上的升力。飞机就飞起来了，这与鸟类在天空中滑翔的原理相同。

解释最后一个问题，香蕉球为什么能转弯？
足球里的“香蕉球”以及一些其他球类运动的弧线球，也是由伯努利现象造成的流体压强差导致的。运动员射门时并不是把脚踢向足球的中心，而是稍稍偏向转向的一侧，同时用脚背摩擦足球，使球在空气中前进的同时还不断地旋转，触球点处周围的空气因为摩擦力一同旋转加速，流速增大，压强减小。这样球在直线射出的同时还受到一个轻微的偏转力，这样球就能带着弧度飞向球门了。

伯努利原理还可以指导人们在生活中更好的保护自己。
比如在地铁或火车的站台边都会有一个安全黄线，越过安全黄线，列车驶过时人就会感受到明显的吸力将自己推向列车。50km/h的列车时速会造成8公斤的推力，所以不要越过安全黄线。
还有在水流湍急的江河里去游泳是一件很危险的事。通过计算当江心的水流以每秒1米的速度流动时，差不多会有30公斤的力在吸引游泳的人坠入漩涡，即便对专业的运动员而言这也非常危险。
所以多了解一些化工知识，我们的生活会更美好