Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » مبدأ برنولي

مبدأ برنولي

1738
  • Daniel Bernoulli
Aircraft wing demonstrating Bernoulli's principle in fluid mechanics for lift generation.

(صورة توضيحية فقط)

ينص مبدأ برنولي على أنه بالنسبة للجريان غير اللزج، تحدث زيادة في سرعة السائل بالتزامن مع انخفاض في ضغط أو انخفاض في طاقتها الكامنة. إنه بيان لـ الحفاظ على الطاقة بالنسبة لسائل متحرك، يتم التعبير عنه عادة على النحو التالي: [latex]p + frac{1}{2}rho v^2 + rho gh = text{constant}[/latex] على طول خط انسيابي.

يُستمد مبدأ برنولي من مبدأ حفظ الطاقة المطبق على سائل مثالي متحرك. تمثل الحدود الثلاثة في المعادلة أشكالًا مختلفة من الطاقة لكل وحدة حجم. الحد p هو الضغط الساكن، ويمثل الطاقة الداخلية للسائل. الحد ½ρv² هو الضغط الديناميكي، وهو الطاقة الحركية للسائل المتحرك. أما الحد الأخير، ρgh، فهو الضغط الهيدروستاتيكي، وهو ما يمثل طاقة الوضع للسائل نتيجة ارتفاعه [latex]h[/latex] في مجال الجاذبية [latex]g[/latex]. وينص المبدأ على أن مجموع هذه الحدود الثلاثة يظل ثابتًا على طول خط انسيابي واحد.

من الضروري أن نفهم الافتراضات التي بموجبها يكون مبدأ برنولي صحيحًا: يجب أن يكون السريان ثابتًا (السرعة عند نقطة ما لا تتغير مع الزمن)، وغير قابل للانضغاط (الكثافة ثابتة)، وغير متمركز (لا توجد قوى احتكاك من اللزوجة). هذه قيود مهمة، مما يعني أن المبدأ هو مبدأ مثالي. في تطبيقات العالم الحقيقي، يمكن أن تتسبب التأثيرات اللزجة في حدوث خسائر في الطاقة لا يتم أخذها في الاعتبار في المعادلة الأساسية.

على الرغم من استخدامها غالبًا لتقديم تفسير مبسّط للرفع الديناميكي الهوائي - حيث يتحرّك الهواء بشكل أسرع فوق السطح العلوي المنحني للجناح ليخلق ضغطًا أقل مقارنةً بالسطح السفلي المسطح - إلا أن هذه الصورة غير مكتملة. ويتطلب التفسير الكامل للرفع أيضاً النظر في قانون نيوتن الثالث وانحراف الهواء إلى أسفل (الرذاذ السفلي). وعلى الرغم من ذلك، يوفر مبدأ برنولي أداة قوية وبديهية لتحليل من الدرجة الأولى للعديد من ظواهر ديناميكا الموائع، بدءًا من قياس معدلات التدفق باستخدام مقياس فنتوري إلى فهم كيفية عمل مرذاذ العطور.

UNESCO Nomenclature: 2210
الميكانيكا

يكتب

نظام مجرد

خلل

أساسيات

الاستخدام

استخدام واسع النطاق

مقدمات

  • قوانين إسحاق نيوتن للحركة
  • أعمال ليونارد أويلر في ديناميكا الموائع
  • المفاهيم المبكرة لـ الحفاظ على الطاقة
  • دراسات الضغط لإيفانجيليستا توريشيلي وبليز باسكال

التطبيقات

  • توليد رفع جناح الطائرة (كعامل مساهم)
  • المكربنات في المحركات
  • عدادات فنتوري لقياس التدفق
  • البخاخات وبنادق الرش
  • أنابيب بيتو لقياس سرعة الهواء

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارية محتملة

  • واجهات المباني ذاتية التعديل التي تقلل من حمل الرياح أثناء العواصف
  • high-efficiency irrigation systems that use venturi effects for fertilizer injection
  • أنظمة تدوير الهواء السلبي للمساكن الكبيرة في الفضاء أو تحت الأرض
  • أنواع جديدة من الآلات الموسيقية تعتمد على نفثات الهواء المتحكم بها
  • bladeless energy harvesting devices from low-speed water currents
  • مضخات دقيقة لأجهزة المختبر على الشريحة بدون أجزاء متحركة
  • أنظمة إخماد الحرائق المتقدمة باستخدام بخاخات الضباب عالية السرعة
  • مجففات الأيدي الصامتة عالية السرعة التي تستخدم مبادئ فرق الضغط
ذات صلة ب: مبدأ بيرنولي، ديناميكا الموائع، حفظ الطاقة، الضغط، السرعة، السريان غير اللزج، خط الانسياب، الديناميكا الهوائية.

السياق التاريخي

مبدأ برنولي

1672
1687
1687
1738
1750
1757
1788
1650
1678
1687
1687
1738
1750
1785
1788

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

أحدث الإضافات

أهم المنشورات والمقالات

أفضل الأدوات الأصلية

السنة العاشرة عيد

الصور بالحجم الكامل والتنزيلات متاحة فقط 100% مجاناً للأعضاء المسجلين.