伯努利原理(又称伯努利定律)是流体力学中的一个定律,由瑞士流体物理学家丹尼尔·伯努利于1726年提出。
它是水力学所采用的基本原理,即:动能+重力势能+压力势能=常数。其最著名的推论为:等高流动时,流速大,压力就小1。它仅适用于粘度可以忽略、不可被压缩的理想流体。
基本信息
中文名
外文名
表达式
提出者
提出时间
应用学科
适用领域范围
方程式
原表达形式

示例图
适于理想流体(不存在摩擦阻力)。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是一个常量。3
假设条件
使用伯努利定律必须符合以下假设,方可使用;如没完全符合以下假设,所求的解也是近似值。
定常流:在流动系统中,流体在任何一点之性质不随时间改变。
不可压缩流:密度为常数,在流体为气体适用于马赫数(Ma)<0.3。
无摩擦流:摩擦效应可忽略,忽略黏滞性效应。
流体沿着流线流动:流体元素沿着流线而流动,流线间彼此是不相交的。
推导过程

流体因受力所得的能量
考虑一符合上述假设的流体,如图所示:
流体因受力所得的能量:

流体因引力做功所损失的能量
流体因引力做功所损失的能量:

流体所得的动能可以改写为
流体所得的动能可以改写为:

能量守恒定律
根据能量守恒定律,流体因受力所得的能量+流体因引力做功所损失的能量=流体所得的动能。

流体因受力所得的能量+流体因引力做功所损

参考