כך שכאשר ערכים של לחץ סטטי, צפיפות ולחץ כולל נקבעו, הדבר היחיד שאינו ידוע הוא מהירות האוויר.
מהירות אוויר היא מהירות התנועה והכיוון של נפח הגז וניתן לחשב אותה באמצעות המשוואה הקובעת את עיקרון ברנולי. עקרון זה של הפיזיקה במקור חל על זרימת הנוזלים. זה קובע את הקשר בין מהירות הזרימה והלחץ - כאשר המהירות עולה, הלחץ יורד בו זמנית. בהתאם לחוק שמירת האנרגיה, ניתן לפרש לחץ גם כאנרגיה הפוטנציאלית של הנוזל. העלייה במהירות שמגיעה עם ירידת הלחץ מדגימה העברת אנרגיה מכנית. האנרגיה הכוללת של המערכת הנצפית אינה משתנה.
מערכות מיזוג אוויר
למרות היותו מושג במקור לתנועת נוזלים, ניתן ליישם את העיקרון של ברנולי על תנועת גזים. למשוואה מספר צורות, שכל אחת מהן נגזרת מהמקור כך שתתאים לסוג הזרימה הנמדדת ונצפית. בדרך כלל ישנם שני סוגים של זרימה - דחוסים ובלתי דחוסים. זרימה דחוסה פירושה שצפיפות הנוזל או הגז הזורמים משתנה בזמן שהוא נע בזמן שאינו דחיס הוא בדיוק ההפך. במקרה של צינורות אוויר ו רכיבי צנרת אוויר מערכות מיזוג האוויר, התנועה של גז הוא אמר להיות לדחיסה. אך באווירודינמיקה ניתן ליישם את המשוואה לזרימה שאינה ניתנת לדחיסה.
1. בדוק את הלחץ הסטטי והצפיפות של הגז הזורם. למשוואה של ברנולי יש כמה משתנים, שאת הערכים שלהם יהיה צורך למלא. הקלה ביותר לקבוע הם לחץ סטטי וצפיפות שכן ניתן לחפש אותם על טבלאות האווירה הסטנדרטיות שהוכנה על ידי הוועדה המייעצת הלאומית האמריקנית לאווירונאוטיקה (NACA). ניתן לחפש ולהוריד בקלות טבלאות אלה מהאינטרנט. חפש את הגובה הנתון המסוים (כאמור בבעיה) וראה את הלחץ והצפיפות הסטטיים המתאימים לזרימת האוויר.
למשוואה מספר צורות, שכל אחת מהן נגזרת מהמקור כך שתתאים לסוג הזרימה הנמדדת ונצפית.
2. בדוק את הלחץ הכולל. הערך הבא שייקבע הוא לחץ כולל. על פי עקרון ברנולי זהו סכום הלחץ הסטטי והלחץ הדינמי. לבעיות בכיתה, בדרך כלל ניתן ערך זה. בתחום האווירודינמיקה הלחץ הכולל נמדד על ידי צינור פיטו. זהו מכשיר למדידת לחץ המותקן במטוסים ועוזר לטייסים לקבוע את מהירות האוויר.
3. הזן את הערכים והפיק מהירות אוויר. המשוואה של ברנולי לזרימות בלתי ניתנות לדחיסה מכילה למעשה משתנה לפוטנציאל הכבידה. משתנה זה כולל אחד לגובה. אך באווירודינמיקה משתנה זה בדרך כלל יורד מכיוון שרוב המטוסים טסים ברמה קבועה. כך שכאשר ערכים של לחץ סטטי, צפיפות ולחץ כולל נקבעו, הדבר היחיד שאינו ידוע הוא מהירות האוויר. על ידי גזירה מתמטית של צורה של המשוואה שבה המשתנה למהירות האוויר הוא היחיד שנותר בצד אחד של המשוואה, ניתן לפתור את הערכים הנקבעים וכך להגיע לכמות למהירות האוויר.
תנועת הגזים במארזים כמו צינורות אוויר וצינורות נופלת מתחת לסוג הזרימה הדחיסה. חישוב מהירות האוויר במקרים כאלה מורכב יותר. מכיוון שצפיפות משתנה בנקודות שונות במתחם, נפח ולחץ משתנים גם הם, וכתוצאה מכך גם מהירות האוויר משתנה. מהירות האוויר של הגזים הזורמים במארזים היא אפוא ממוצעת, הנקבעת באמצעות צורה סטטיסטית של עיקרון ברנולי ולא באמצעות המשוואה הקווית הפשוטה המקורית שלה. תלוי כמה מורכבת המערכת הסגורה, יכול להיות שיש כמות עצומה של נתונים שיש לנתח. מהנדסים משתמשים במודלים בעזרת מחשב כדי לפתור חישובים כאלה.
