Problem 9.68
หัวข้อ: สมการแบร์นูลลี (Bernoulli’s Equation)
เมื่อลมพัดผ่านขนานเหนือปากท่อรูปตัวยูทางปากท่อด้านขวา ส่งผลให้ของไหลในท่อ มีระดับมีระดับต่างกันดังรูปด้านล่าง จงหาอัตราเร็วของลมที่พัดผ่านปากท่อรูปตัวยู? อากาศอัตราเร็ว v = ? อากาศความหนาแน่น ρ₀ ของไหลความหนาแน่น ρ
คำตอบ
แทน P₁ - P₂ จะได้ \(v=\sqrt{2gh(\frac{ρ}{ρ_{0}}- 1)}\;\blacksquare\)
แทน P₁ - P₂ จะได้ \(v=\sqrt{2gh(\frac{ρ}{ρ_{0}}- 1)}\;\blacksquare\)
ดูวิธีทำ
พิจารณาอากาศที่ปากท่อรูปตัวยูทั้งสองด้าน ให้ด้านซ้ายเป็น \(1\) และขวาเป็น \(2\)
จาก\(P_{1}+\frac{1}{2}ρ_{0}v_{1}^{2}+ρ_{0}gy_{1}=P_{2}+\frac{1}{2}ρ_{0}v_{2}^{2}+ρ_{0}gy_{2}\)
\(P_{1}+\frac{1}{2}ρ_{0}v_{1}^{2}=P_{2}+\frac{1}{2}ρ_{0}v_{2}^{2}; y_{1}= y_{2}\)
\(v=\sqrt{\frac{2(P_{1} - P_{2})}{ρ_{0}}}; v_{1} = 0\)
พิจารณาแนวเส้นปะในท่อรูปตัวยู
จาก \(P_{L}= P_{R}\)
\(P_{1} + ρ_{0}g(d + h) = P_{2} + ρ_{0}gd + ρgh\)
\(P_{1} - P_{2}= (ρ - ρ_{0})gh\)
แทน P₁ - P₂ จะได้ \(v=\sqrt{2gh(\frac{ρ}{ρ_{0}}- 1)}\;\blacksquare\)