Statischer vs. dynamischer Druck

Gemäß dem Gesetz von Bernoulli gilt: Je schmaler das Rohr, in dem die Flüssigkeit fließt, desto niedriger ist ihr statischer Druck und desto höher ist ihr dynamischer Druck. Macht das einen Unterschied? Wenn der dynamische Druck steigt, wenn der statische Druck abnimmt, dann ändert sich gar nichts. Was passiert dann?

Wenn der Druck in engeren Rohren abnimmt, warum ist dann der Verdampfer des Kühlschranks dicker als der Kondensator, wenn wir wollen, dass er einen niedrigeren Druck hat, um Wärme zu absorbieren? Wenn es in engeren Rohren zunimmt, wie saugt die Luft in Vergasern Kraftstoff an, wenn sie einen niedrigeren Druck als die Luft hat?

Antworten (2)

Das sind eigentlich drei getrennte Fragen.

  1. Statischer und dynamischer Druck: In der Praxis kommt es auf den statischen Druck an. Der dynamische Druck hängt mit der kinetischen Energie des Fluids zusammen, die, wenn sie sich ändert, eine entsprechende Änderung des statischen Drucks bewirkt.

  2. Kondensator-/Verdampferanwendung: Die grundlegende Bernoulli-Gleichung gilt für Situationen, in denen viskose Druckabfälle vernachlässigbar sind. In der Kompressor/Verdampfer-Anwendung befindet sich zwischen dem Kompressor und dem Verdampfer ein Ventil, das einen sehr großen viskosen Druckabfall aufweist. Diese Druckänderung ist viel größer als die Änderung des statischen Drucks, die mit der Abnahme der kinetischen Energie verbunden ist, die mit dem vergrößerten Durchmesser einhergeht. Der viskose Druckabfall dominiert also. Der größere Durchmesser ist notwendig, um das viel höhere Kühlmitteldampfvolumen nach dem Ventil aufzunehmen.

  3. Vergaseranwendung: Das engere Rohr geht mit einem Abfall des Luftdrucks im Vergaserhals einher. Dieser niedrigere Luftdruck liefert die treibende Kraft zum Ansaugen von Kraftstoff.

  1. Auch wenn man den Begriff dynamischen Druck nennt, und Druckeinheiten hat, ist es überhaupt kein Druck. Es ist jedoch ein notwendiger Beitrag zum gesamten statischen Druck, und es ist der statische Druck, der zählt, wenn Sie einen Kolben in einem Gas bewegen. Der statische Druck hängt auch thermodynamisch mit der Temperatur zusammen, im ersten Fall als mittlere Geschwindigkeit der Moleküle und im zweiten als mittlere Kraft oder mittlere Impulsübertragung pro Flächeneinheit. Das heißt, ein Molekül, das mit einem expandierenden Zylinder kollidiert, leistet positive Arbeit und verringert dann seine kinetische Energie. Dasselbe gilt für den statischen Druck und die Volumenänderung.

  2. & 3. Darüber hinaus ist in den beiden Beispielen das, was Sie als tatsächlichen Druck betrachten, mit allen Eigenschaften, die Sie intuitiv über Druck verstehen, der statische Druck.

Zu Ihrem 1. zwei Anmerkungen: Die "normale" Bernoulli-Gleichung gilt für inkompressible Strömungen , nicht unbedingt für inkompressible Flüssigkeiten . Und es gibt Varianten der Gleichung, darunter eine für kompressible Strömungen, siehe zB WP .