
伯努利方程解释烟囱的原理.doc
3页烟囱的流体力学解释烟囱根部的吸力靠烟囱内热废气的浮力产生,猜想与烟囱高度有关烟囱结构示意图如图1所示Fig 1 The diagram of chimney此问题可以用流体力学中的伯努利方程近似地去解决首先空气和废气可看做是理想流体、不可压缩流体,质量力为重力,流动参数 不随时间变化为定常流动并且是沿流线的一维流动,所以符合伯努利 方程的应用条件首先取烟囱底部1-1截面和烟囱顶部2-2截面作为研究对象分析,废气从底部流向顶部的伯努利方程为:gziPigz2其中,V1和V2为烟气速度,z1和z2为两截面高度,pl和p2 为两截面处烟气的压强,p为烟气密度接着研究烟囱外空气,烟囱外空气可看做静止, V=0,列出伯努利方程:wg= Z2g其中,pl'和p2'是两处空气压强,p空 为空气密度,且由于烟气 温度高,体积膨胀,空气密度大于烟气密度3)由(2)式减去(1)式得:P2 —P2 一 Pl 一 pl 空一'g Z2方程左侧为两截面处的压强差的差值即烟囱的吸力,右侧空气密 度减去烟气密度大于零,V1和V2可在不考虑烟囱及烟道尺寸变化 时近似看做相等,因此可得出一个结论:烟囱的吸力大小近似正比于 咼度差。
提咼烟囱咼度可有效提咼烟囱拔火力 参考文献[1] 归柯庭,汪军,王秋颖•工程流体力学•北京:科学出版社,2010.[2] 薛永生•烟道温度与烟囱吸力关系的讨论•科技风,2013 (17).。
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