Venturi Borusu: daha hızlı su, daha düşük basınç

Eğitici bir simülasyon oyunu. Bir borunun daraldığı yerde suyun nasıl hızlandığını ve basıncının ne kadar düştüğünü tahmin et, sonra akışı aç ve sütunları izle.

Bernoulli ilkesiSüreklilik

VENTURİ BORUSU

Hortum memesi

Hazır
Akışı açmak için JavaScript'i etkinleştir. Talimatlar ve çözümlü örnek okunabilir kalır.
SuBoruTahmininSeviye çizgisi
Basınç düşüşüΔp = ½·ρ·(v₂² − v₁²)

Zaman

0.00 s

t

Giriş sürati

— m/s

v₁

Çıkış sürati

— m/s

v₂ = v₁·A₁ ÷ A₂

Basınç düşüşü

— kPa

Δp = ½·ρ·(v₂² − v₁²)

Sütun düşüşü

— m

Δh = Δp ÷ (ρ·g)

Başlamadan önce tahmin et

Boruyu doldurmak için tahminini yaz. Bir cevap olana kadar Başlat kapalı kalır.

Akışın ne yapacağını tahmin et.

Görev puanı—

Her cevap %2 içinde olmalı: her biri 100 puan kazandırır. İlk deneyde doğru bulmak 50 puan ekler. Bir deney başladığı anda sayılır.

✓ Doğru cevap① İlk denemede

Venturi Borusu nasıl oynanır

  1. Bir test seç ve karttaki alanları ya da çapları ve sürati ya da sütun farkını oku.
  2. Her saniye her kesitten aynı hacim geçer: A₁·v₁ = A₂·v₂, yani daha dar daha hızlı demektir.
  3. Daha hızlı suyun basıncı daha düşüktür: Δp = ½·ρ·(v₂² − v₁²) ve bir sütun Δp ÷ (ρ·g) kadar alçalır. Tahminini yaz ve Başlat'a bas.
  4. Sütunları ve çubukları izle: su hareketle ne kazanırsa basınçla o kadar kaybeder.

Daha hızlı su neden daha az iter?

Su sıkışmaz, bu yüzden her saniye bir borunun her kısmından aynı hacim geçmelidir: Q = A·v. Borunun daraldığı yerde su hızlanmak zorundadır. Onu hızlandırmak için bir şeyin itmesi gerekir ve bu itiş basınçtan gelir: su arkadan önden olduğundan daha güçlü itilir, bu yüzden dar kısımdaki basınç daha düşüktür. Bernoulli ilkesi bunu sayılara döker: bir akış boyunca p + ½·ρ·v² + ρ·g·z aynı kalır, bu yüzden basınç, hareket ve yükseklik birbiriyle takas edilir. Yatay bir boruda Δp = ½·ρ·(v₂² − v₁²). Borunun üstündeki açık sütunlar bunu gösterir: dar kısmın üstündeki sütun Δp ÷ (ρ·g) kadar alçakta durur. Bunu tersine çevir ve bir Venturi ölçerin olur: sütun farkından ve alanlardan suyun ne kadar hızlı aktığını hesaplayabilirsin. Bir meme aynı fikirle bir hortumun basıncını hızlı bir fışkırmaya çevirir ve bir fıskiye bu sürati yüksekliğe çevirir, h = v² ÷ (2·g).

Öğrenmeye odaklı bir model

Boru yataydır, su sıkışmaz ve sürtünme yok sayılır, dolayısıyla A₁·v₁ = A₂·v₂ ve p + ½·ρ·v² iki kesitte de aynıdır. Borularda akış 1 s boyunca düzenli artar ve sonra sabit kalır; sütunlar havanın üstündeki basıncı, p ÷ (ρ·g), gösterir. Memenin fışkırması hava basıncında çıkar. Fıskiyenin suyu hemen çıkar ve hava direnci olmadan atılan bir top gibi tırmanır. Bir deney 2 s sürer. Borular ölçekli değildir; fıskiye ölçeklidir. %2 içindeki cevaplar doğrudur. Su 1000 kg/m³'tür; g = 9,8 m/s². Gerçek zamanda oynatılır.

Dili değiştirmek testini, tahminini, denemelerini ve deneyini korur.