Ecuația Bernoulli este utilizată pe scară largă în inginerie, de exemplu, pentru calculele conductelor de apă, conductelor de petrol, conductelor de gaz, pompelor etc. Pe baza acestuia numărul de dispozitive este construit și dispozitive, cum ar fi debitmetrul Venturi, pompa cu jet carburatorului (ejector), un tub Pitot etc.
Măsurarea debitului și debitului
Pentru a măsura viteza de curgere în locații utilizate pe scară largă care funcționează pe principiul Bernoulli tubului Pitot ecuației (figura 2.10), capătul curbat, care este îndreptată în amonte.
Cap tubular complet, sau tub Pitot. servește la măsurarea vitezei de curgere, de exemplu într-o țeavă. Dacă este setat la o secțiune a tubului de curgere 90 îndoit la un unghi, de deschidere în amonte și piezometrului, fluidul din țeava se ridică deasupra nivelului lichidului din piezometrului o înălțime egală cu capul vitezei. Aceasta se explică prin faptul că viteza particulelor de lichid care intră în orificiul tubului scade la zero, de unde presiunea crește prin valoarea capului de viteză. Prin măsurarea diferenței de înălțimi de tub creștere Pitot lichid și piezometrului ușor determina viteza fluidului în acest punct.
Să fie necesară măsurarea vitezei fluidului într-un anumit punct al curgerii. Plasarea capătul tubului până la punctul specificat și ajunge la ecuația Bernoulli pentru secțiunea transversală 1-1 și secțiunea care trece la nivelul lichidului din tubul Pitot obține
unde H este coloana de lichid din tubul Pitot.
Fig. 2.10 Tub Pitot și debitmetru Venturi
Pentru a masura fluxul de fluid în conducte folosesc adesea un debitmetru Venturi, a cărui acțiune se bazează, de asemenea, pe principiul ecuației lui Bernoulli. Debitmetrul Venturi constă din două duze conice cu o inserție cilindrică între ele (figura 2.10). Dacă piezometrele sunt plasate în secțiunile I-I și II-II, atunci diferența de nivel în ele va depinde de debitul de lichid care curge prin conductă.
Debitmetrul Venturi este un dispozitiv instalat în conducte și care realizează o îngustare a debitului. Contorul de debit este alcătuit din două secțiuni - se scurtează ușor (duză) și se extinde treptat (difuzor). Viteza fluxului într-un loc înclinat crește, iar presiunea scade. Apare o diferență (diferență de presiune) care poate fi măsurată cu două piezometre sau cu un manometru cu mercur în formă de U diferențial.
Neglijarea pierderii capului și asumarea lui z1 = z2. scriem ecuația Bernoulli pentru secțiunile I-I și II-II:
Folosind ecuația continuității
faceți o înlocuire în expresia primită:
Rezolvarea în ceea ce privește Q, obținem
Expresia înainte. este o valoare constantă, numită contorul constant de apă Venturi.
Carburatorul motoarelor cu ardere internă (figura 2.11) servește la aspirarea benzinei și la amestecarea cu fluxul de aer. Fluxul de aer aspirat în motor se înclină la loc (secțiunea 2-2) în care este instalat un atomizor de benzină (tub de cutoff de diametru d). Viteza aerului din această secțiune crește, iar presiunea scade conform legii lui Bernoulli. Datorită presiunii reduse, benzina curge în curentul de aer.
Fig. 2.11. Carburator Schema
Fig. 2.12. Schema pompei cu jet (ejector):
1 - țeavă; 2 - momeli; 3 - camera; 4 - tubul de extindere