Калькулятор уравнения Бернулли

Давление во втором сечении потока по скоростям и высотам с полным напором.

Исходные данные

Калькулятор уравнения Бернулли

6 полей

Стационарное течение вдоль одной линии тока, постоянная плотность, без вязких потерь и внешних машин. Давления здесь абсолютные: отрицательный ответ отклоняется. Давление пара, температура жидкости и запас до кавитации не рассчитываются; энергетическая сумма зависит от нуля высоты.

Заполните поля — результат появится здесь автоматически.

Найдите абсолютное давление во втором сечении идеального несжимаемого потока. Точки относятся к одной линии тока; скорости неотрицательны, плотность постоянна, высоты имеют общий нуль. Насосы, турбины и потери здесь не вводятся. Слагаемые и «полный напор» показаны в кПа как энергия на объём; напор в метрах получился бы после деления на ρg.

Категория
Физика
FAQ
4 вопросов
Методика
описана ниже

Как считается

Формула и логика

p₂ = p₁ + ½ρ(v₁² − v₂²) + ρg(h₁ − h₂); полный напор — сумма статического, динамического и высотного слагаемых. Стационарное течение вдоль одной линии тока, постоянная плотность, без вязких потерь и внешних машин. Давления здесь абсолютные: отрицательный ответ отклоняется. Давление пара, температура жидкости и запас до кавитации не рассчитываются; энергетическая сумма зависит от нуля высоты.

Пример

Разгон воды с 2 до 6 м/с при 300 кПа роняет давление до 284 кПа.

Поля и единицы

  • Давление в первом сечении — кПа
  • Скорость в первом сечении — м/с
  • Высота первого сечения — м
  • Скорость во втором сечении — м/с
  • Высота второго сечения — м
  • Плотность жидкости — кг/м³

Как пользоваться

  • — Высоты отсчитываются от любого общего уровня: важна только их разность, поэтому нулём можно назначить любое сечение.
  • — Найдите абсолютное давление во втором сечении идеального несжимаемого потока. Точки относятся к одной линии тока; скорости неотрицательны, плотность постоянна, высоты имеют общий нуль. Насосы, турбины и потери здесь не вводятся. Слагаемые и «полный напор» показаны в кПа как энергия на объём; напор в метрах получился бы после деления на ρg.
  • — Расчёт не учитывает вязкость: для длинной трубы к нему надо добавить потери на трение отдельно.

Методика и ограничения

Методика расчёта
Формула и логика
Источник данных или нормы
OpenStax: энергия вдоль линии тока
Ограничение
Стационарное течение вдоль одной линии тока, постоянная плотность, без вязких потерь и внешних машин. Давления здесь абсолютные: отрицательный ответ отклоняется. Давление пара, температура жидкости и запас до кавитации не рассчитываются; энергетическая сумма зависит от нуля высоты.

FAQ

Почему в сужении давление падает?

Потому что поток там быстрее, а полный напор сохраняется: прибавка динамического слагаемого может прийти только из статического давления. Это противоречит бытовой интуиции про «сжатие», но подтверждается любым манометром на трубке Вентури.

Учитываются ли потери на трение в трубе?

Нет. Уравнение Бернулли идеально: в реальной трубе часть напора уходит на трение и местные сопротивления, и на длинных участках эта потеря становится главной. Её считают отдельно.

Что означает отрицательное давление в ответе?

Это несовместимо с принятой здесь абсолютной шкалой давления и заданными идеальными условиями. Отрицательное манометрическое давление само по себе возможно, но эта форма ожидает абсолютное. Для вывода о кавитации нужны давление насыщенного пара при температуре жидкости и реальные потери; их здесь нет.

Годится ли уравнение для газа?

Только когда изменением плотности можно пренебречь в рассматриваемом процессе. Сам калькулятор это не проверяет и не задаёт универсальную границу скорости. Для существенной сжимаемости, ударных волн или теплообмена нужна другая модель.