气体在容器中压强处处相等
取容器底部与小管等高的气体和外面出口处的气体作为研究对象
应用伯努利方程,有
p1+ρgh1+1/2*ρ1v1^2=p2+ρgh2+1/2*ρ2v2^2
此处,有
p1=np0,
p2=p0;
h1=h2;
ρ2=ρ0
上式即可化简为
np0+1/2*ρ1v1^2=p0+1/2*ρ0v2^2
即
(n-1)p0+1/2*ρ1v1^2=1/2*ρ0v2^2
(1)
由进出口质量守恒,有
m1=ρ1*Sv1=ρ2*Sv2=m2
=>
v1=ρ2/ρ1*v2=ρ0/ρ1*v2
(2)
将(2)代入(1)式,可得
(n-1)p0+1/2*ρ1*(ρ0/ρ1*v2)^2=1/2*ρ0v2^2
化简可得
2p0(n-1)=ρ0(1-ρ0/ρ1)v2^2
即为
v2=√{2p0(n-1)/[ρ0(1-ρ0/ρ1)]}
(3)
由p=Kρ^Γ可得
ρ1=(p1/K)^(1/Γ)=(np0/K)^(1/Γ)
=n^(1/Γ)*(p0/K)^(1/Γ)
(4)
ρ0=(p0/K)^(1/Γ)
(5)
∴
(5)/(4),可得
ρ0/ρ1=n^(-1/Γ)
(6)
将(6)代入(3)式,可得
v2=√{2p0(n-1)/[ρ0(1-n^(-1/Γ)]}
只差最后一步,始终化不到所给结果,难道所给有误差?
若是b=1-n^(-1/Γ),分子的n没有指数就对了