Bernoulli Pipe Flow Equation Physikalische Bedeutung

Question

Ich wurde gerade in die Bernoulli-Gleichung für den Flüssigkeitsfluss eingeführt. Ich kann jedoch nicht verstehen, warum Druck und Geschwindigkeit umgekehrt proportional sind.

Denn wenn das Fluid eine kleinere Querschnittsfläche durchläuft, nimmt die Strömungsgeschwindigkeit zu, aber aufgrund der Bernoulli-Gleichung bedeutet diese Geschwindigkeitszunahme, dass der Druck abnimmt. Wenn jedoch gesagt wird, dass das Fluid kein ideales Fluid ist, wenn es einen kleineren Querschnitt durchläuft, komprimiert es und daher "fokussierter" ist, sollte dies sicherlich bedeuten, dass der Druck erhöht wird. Unter Verwendung der Grunddruckgleichung: bedeutet P = F/Aein kleinerer Querschnitt, dass mehr Druck vorhanden ist.

Ich habe alle mathematischen Beweise (die Ableitung der Bernoulli-Gleichung) gesehen, sie in der Praxis beobachtet (unter Verwendung eines U-Rohr-Manometers) und einige Analogien zu GPE zu KE gelesen, aber ich verstehe physikalisch immer noch nicht, wie dies möglich ist geschehen.

Wenn jemand eine gute Erklärung hat, würde ich sie gerne hören, danke.

Answer 1

Wie Chet Miller in dem Kommentar angedeutet hat, muss eine Kraft vorhanden sein, die diese Beschleunigung verursacht, da sich ein flüssiges Element beschleunigt, wenn es sich dem Engpass nähert. Die einzigen vorhandenen Kräfte sind Druckkräfte von der umgebenden Flüssigkeit, daher muss der Druck stromaufwärts höher sein als stromabwärts, um diese Beschleunigung zu verursachen.

Answer 2

Wenn der Druck in dem kleinen Durchmesser, in dem die Strömung eine größere Geschwindigkeit hat, gleich oder größer wäre, könnten wir eine Ableitung aus diesem Bereich vornehmen und das Fluid in den Bereich mit großem Durchmesser zurückspritzen.

In diesem Fall würde die Durchschnittsgeschwindigkeit im Bereich des großen Durchmessers zunehmen, was zu einer erhöhten Geschwindigkeit im Bereich des kleinen Durchmessers usw. führen würde. Energie würde aus dem Nichts erzeugt.