感興趣的人：丹尼爾·伯努利 People of Interest: Daniel Bernoulli

 

每當討論流體動力學時，伯努利方程通常都會出現。該方程式是獨特的，因為它將流動能與動能和位能聯繫起來。該公式主要與不可壓縮的流體有關，但是在某些條件下，它對於氣體流量也很重要。我想討論一下他是如何開發伯努利方程的，以及EXAIR如何使用它來達到最大化壓縮空氣系統的效率。

1723年，年僅23歲的丹尼爾（Daniel）移居意大利威尼斯學習醫學。但是，在他的心中，他致力於數學。他開始使用流體力學進行一些實驗，以測量從水箱流出的水量。在試驗中，他注意到當水箱中水的高度更高時，水會更快地流出。壓力與流量和速度之間的這種關係被稱為伯努利原理。“在流體動力學中，伯努利原理指出，流體速度的增加與靜壓力的降低或流體位能的降低同時發生” 1。因此，伯努利方程式的開始。
伯努利意識到，在穩定流動期間，動能，位能和流動能之和是一個常數。他這樣寫等式：
等式1：

 

不必太講究技術，但是您可以從上面的公式中看到速度平方和壓力之間的關係。這種關係沿著流線是一個常數；當速度增加時；壓力必須減輕。一個例子是飛機機翼。當空氣速度越過機翼頂部時，壓力變小。因此，此時，產生了升力，並且使飛機可以飛行。
使用伯努利方程式，可能會有一些限制。我們必須記住，它最初以液體發展出來。在流體動力學中，像空氣一樣的​​氣體也被認為是流體。因此，壓縮空氣在這些準則之內，我們可以與伯努利的原則有關。
1.穩定的流量：由於這些值是沿著流線測量的，因此我們必須確保流量穩定。雷諾數是決定層流和紊流的值。層流給出了平滑的速度線得以進行測量。
2.可以忽略的黏性影響：當流體流過管線時，管壁會產生摩擦力或流動阻力。表面光潔度必須足夠光滑；因此，黏性影響很小。
3.沒有軸或葉片：諸如風扇葉片，泵浦和渦輪之類的東西會為流體增加能量。這將導致紊流而沿速度流線被破壞。為了測量伯努利方程式的能量點，它必須遠離機器。
4.可壓縮流體：對於不可壓縮流體，密度是恆定的。對於壓縮空氣，密度隨壓力和溫度而變化。但是，只要速度低於0.3馬赫，密度差就相對較低並且可以使用。
5.傳熱：理想的氣體定律表明溫度會影響氣體密度。由於溫度是在絕對條件下測量的，因此需要透過熱或冷的顯著溫度變化來影響密度。
6.沿流線流動：諸如渦流管內部的旋轉流或渦流之類的東西時，為了找到流體粒子流中的測量區域而產生問題，。

 

由於我們知道在壓縮空氣中應用伯努利方程的標準，因此讓我們看一下EXAIR 超級風刀(氣刀)。壓縮空氣進行冷卻，清潔和乾燥後，EXAIR 可以非常有效地做到這一點，因為我們使用了伯努利原理將周圍的空氣帶走。按照上述說明，超級風刀(氣刀)的流動是層流，無黏性作用，無葉片或軸，低於0.3馬赫的速度以及線性流。請記住，根據上面的公式，隨著速度的增加，壓力必須減小。由於高速空氣從超級風刀(氣刀)的出口處吹出，因此將在出口處形成低壓區域。我們設計了超級風刀(氣刀)，得以使這種現象最大化，進而使放大比例達到40：1。因此，對於每1單位壓縮空氣，超級風刀(氣刀)將會誘導40單位環境“自由”空氣引入空氣流線。這使超級風刀(氣刀)成為市場上最高效能的吹排設備之一。這對您意味著什麼？透過在氣動應用中使用較少的壓縮空氣，將為您節省很多金錢。
對於其它產品，例如空氣放大器，空氣噴嘴和第四代靜電消除器，我們也使用相同的原理。丹尼爾·伯努利（Daniel Bernoulli）能夠找到速度與壓力之間的關係，