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元流的伯努利方程

元流的伯努利方程是流 體 動力 學中的 一個基本方程, 用於描述不可 壓 縮流 體在重力 場中的流 動行 為。 該方程表明,在理想流 體且不可 壓 縮的 條件下,流 線上的流速、 壓力和位置之 間存在特定的能量 關係。具 體 來 說,元流的伯努利方程可以表述 為:

[ Z_1 + \frac{P_1}{\rho g} + \frac{u_1^2}{2g} = Z_2 + \frac{P_2}{\rho g} + \frac{u_2^2}{2g} ]

其中:

( Z ) 是位置的高度(通常相 對於某一 基準面), 單位是米。

( P ) 是流 體的 壓力, 單位是帕斯卡(Pa)。

( \rho ) 是流 體的密度, 單位是千克每立方米(kg/m³)。

( g ) 是重力加速度, 單位是米每平方秒(m/s²)。

( u ) 是流速, 單位是米每秒(m/s)。

下 標 ( 1 ) 和 ( 2 ) 分 別 代表流 體的 兩個不同截面或位置。

這 個方程表明,在理想流 體且不可 壓 縮的 條件下,流 體在流 動 過程中具有的 總 機械能(位能、 壓能和 動能之和)保持不 變,即能量守 恆原理。 這是元流伯努利方程的核心意 義。在 實 際 套用中,如果考 慮流 體粘性和能量 損失,方程 會稍作 調整以反映 這些因素的影 響。