Druck um die Düse einer Spritze

Wird um die Düse einer Spritze (die mit Wasser gefüllt ist und in die der Kolben hineingedrückt wird) bei Anwendung der Bernoulli-Gleichung der Druck direkt außerhalb der Spritze Null oder Atmosphärendruck sein? Wird die Geschwindigkeit des Wassers (nicht der Volumenstrom) direkt in der Spritze Null oder einen bestimmten Wert haben?

Bearbeiten: Dieser Zweifel rührt von Irodovs Problemen im allgemeinen Physikproblem 1.322 her . Die Lösung der Frage besagt, dass der Druck außerhalb der Düse Null und die Geschwindigkeit im Inneren Null wäre, aber ich verstehe nicht, wie das richtig wäre. In einer anderen ähnlichen Situation (Loch in einem offenen Wassertank) ist der Druck direkt außerhalb des Lochs immer atmosphärischer Druck. Wenn eine Düse mit konstanter Kraft, dh kontinuierlicher Beschleunigung, gedrückt wird, sollte es dann nicht zu einem Geschwindigkeitsaufbau im Wasser in der Spritze kommen?

Was meinst du mit "nur draußen"? Vor der Düse oder entlang?
Vor. Entschuldigung, wenn es unklar war.
Ich entschuldige mich, aber das scheint mir eine Art Hausaufgabenfrage zu sein, die hier tabu ist. Wenn Sie Ihren Beitrag erweitern, um zu sagen, was Ihrer Meinung nach passiert und warum, könnte dies die Chancen auf eine Antwort verbessern.
Ich denke, Sie werden die Vernachlässigbarkeit der Flüssigkeitsgeschwindigkeit ungleich Null in der Spritze mehr schätzen, wenn Sie bedenken, dass sich diese Geschwindigkeit in Bezug auf mechanische Energie (die Bernoulli ist) als kinetischer Energieterm zeigt, der proportional zum Quadrat der Geschwindigkeit ist, dh v 2 . Also wenn v ≪ 1 Überlegen Sie, wie viel kleiner, wie in der Antwort von @Deep angegeben v 2 Ist.
Eine interessante Erfahrung: youtu.be/I5mkf066p-U?t=78

Antworten (1)

Wird um die Düse einer Spritze (die mit Wasser gefüllt ist und in die der Kolben hineingedrückt wird) bei Anwendung der Bernoulli-Gleichung der Druck direkt außerhalb der Spritze Null oder Atmosphärendruck sein?

Wenn Sie den Druckanstieg aufgrund der Oberflächenspannung vernachlässigen, ist der absolute Druck im Inneren des aus der Spritze austretenden Strahls atmosphärisch. Wenn Sie vom Manometerdruck sprechen , dann ist der Druck in der Düse Null.

Wird die Geschwindigkeit des Wassers (nicht der Volumenstrom) direkt in der Spritze Null oder einen bestimmten Wert haben?

Die Geschwindigkeit des Wassers in der Spritze ( v ) nicht Null, aber klein im Vergleich zur Strahlgeschwindigkeit ( v J ) aus der Spritze austritt. Wenn A ist die Querschnittsfläche der Spritze und A J ist der Querschnitt des Strahls am Auslass der Spritze, dann bedeutet dies Massenerhaltung v / v J = A J / A ≪ 1 . Dies rechtfertigt es, die Geschwindigkeit der Flüssigkeit in der Spritze (im Vergleich zur Strahlgeschwindigkeit) in erster Näherung zu vernachlässigen.

In einer anderen ähnlichen Situation (Loch in einem offenen Wassertank) ist der Druck direkt außerhalb des Lochs immer atmosphärischer Druck.

Hier verwendet Irodov in seiner Lösung absoluten Druck, während er zuvor Überdruck verwendet hat. In beiden Fällen erhalten Sie die gleiche Antwort.

Wenn eine Düse mit konstanter Kraft, dh kontinuierlicher Beschleunigung, gedrückt wird, sollte es dann nicht zu einem Geschwindigkeitsaufbau im Wasser in der Spritze kommen?

Wie ich bereits sagte, gibt es innerhalb der Spritze eine Flüssigkeitsgeschwindigkeit ungleich Null, die jedoch im Vergleich zur Strahlgeschwindigkeit vernachlässigbar ist. Sie können es hinzufügen, wenn Sie möchten, aber die Änderung in der endgültigen Antwort wird vernachlässigbar sein. Wenn Sie außerdem die Beschleunigung der Flüssigkeit aufgrund der Kolbenbewegung einbeziehen möchten, müssen Sie die instationäre Bernoulli-Gleichung verwenden .

"Wenn Sie den Druckanstieg aufgrund der Oberflächenspannung vernachlässigen, ist der absolute Druck im Inneren des aus der Spritze austretenden Strahls atmosphärisch. Wenn Sie vom Manometerdruck sprechen, ist der Druck im Inneren des Strahls null." Rechts. Natürlich. Danke schön!! Ich habe bei keiner der Fragen daran gedacht, Überdruck zu verwenden.
Meine Frage nach der Geschwindigkeit erscheint dumm, jetzt weisen Sie darauf hin, dass sie im Vergleich zur Düsengeschwindigkeit vernachlässigbar und nicht absolut Null ist.
@PallavSrivastava Es ist nicht albern. Bei der mathematischen Modellierung physikalischer Phänomene ist es wichtig zu wissen, wie man approximiert.
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