Statik basınç - Static pressure

İçinde akışkanlar mekaniği dönem sabit basınç birkaç kullanım alanı vardır:

Tasarım ve işletiminde uçak, sabit basınç uçağın içindeki hava basıncı statik basınç sistemi.
İçinde akışkan dinamiği birçok yazar şu terimi kullanır: sabit basınç sadece tercihe göre basınç belirsizliği önlemek için. Ancak çoğu zaman, "statik" kelimesi atlanabilir ve bu kullanımda basınç bir akışkan içinde belirlenen bir noktadaki statik basınç ile aynıdır.
Dönem sabit basınç bazı yazarlar tarafından da kullanılmaktadır akışkan statiği.

Hava taşıtının tasarım ve işletiminde statik basınç

Bir uçağın altimetre tarafından işletilmektedir statik basınç sistemi. Bir uçağın hava hızı göstergesi statik basınç sistemi tarafından çalıştırılır ve pitot basınç sistemi.^[1]

Statik basınç sistemi, atmosferin basıncını algılamak için uçağın dışına açıktır. rakım uçağın uçtuğu yer. Bu küçük açıklığa statik bağlantı noktası. Uçuş sırasında hava basıncı, uçağın dışındaki farklı konumlarda biraz farklıdır. Uçak tasarımcısı uçağın pozisyonunu seçmelidir. statik bağlantı noktası dikkatli. Bir uçağın dış tarafında hava basıncının herkese açık olduğu bir konum yoktur. saldırı açıları, uçağın uçtuğu yükseklikte atmosferik basınç ile aynıdır.^[2] Basınç farkı, altimetre üzerinde gösterilen yükseklikte küçük bir hataya neden olur ve hava hızı hava hızı göstergesinde gösterilir. Belirtilen irtifa ve hızdaki bu hataya pozisyon hatası.^[3]^[4]

Statik port için pozisyon seçerken, uçak tasarımcısının amacı, uçağın statik basınç sistemindeki basıncın, uçağın uçtuğu irtifadaki atmosferik basınca mümkün olduğunca yakın olmasını sağlamaktır. hava hızı. Birçok yazar, uçağın uçtuğu irtifadaki atmosferik basıncı, serbest yayın sabit basınç. En az bir yazar, ifadeye ihtiyaç duymamak için farklı bir yaklaşım benimser serbest akış statik basınç. Gracey "Statik basınç, uçağın uçuş seviyesindeki atmosferik basınçtır" yazdı.^[5]^[6] Gracey daha sonra uçağa yakın herhangi bir noktadaki hava basıncını şu şekilde ifade eder: yerel statik basınç.

Akışkanlar dinamiğinde statik basınç

Kavramı basınç sıvılarla ilgili çalışmaların merkezidir. Sıvının hareket halinde olup olmadığına bakılmaksızın, bir sıvı kütlesindeki her nokta için bir basınç tanımlanabilir. Basınç olabilir ölçülen kullanarak aneroid, Burdon tüpü, cıva sütunu veya çeşitli diğer yöntemler.

Kavramları toplam basınç ve dinamik basınç den kaynaklanmak Bernoulli denklemi ve tüm sıvı akışlarının incelenmesinde önemlidir. (Bu iki basınç olağan anlamda basınç değildir - bir aneroid, Bourdon tüpü veya cıva sütunu kullanılarak ölçülemezler.) basınç akışkanlar dinamiğinde, birçok yazar terimini kullanır sabit basınç onu ayırt etmek toplam basınç ve dinamik basınç; dönem sabit basınç terim ile aynıdır basınçve bir sıvı akış alanındaki her nokta için tanımlanabilir.

İçinde Aerodinamik, L.J. Clancy^[7] şöyle yazıyor: "Toplam ve dinamik basınçlardan ayırt etmek için, sıvının hareketiyle değil, durumuyla ilişkili gerçek basıncı genellikle statik basınç olarak adlandırılır, ancak tek başına basınç terimi kullanıldığında bu statik basınç anlamına gelir. "

Bernoulli denklemi sıkıştırılamaz akışkanların dinamikleri için esastır. Pek çok ilgili sıvı akışı durumunda, yükseklikteki değişiklikler önemsizdir ve göz ardı edilebilir. Bu basitleştirmeyle, Bernoulli'nin sıkıştırılamaz akışlar denklemi şu şekilde ifade edilebilir:^[8]^[9]^[10]

{ displaystyle P + { tfrac {1} {2}} rho v ^ {2} = P_ {0},}

nerede:

${ displaystyle P ;}$ statik basınçtır,
${ displaystyle { tfrac {1} {2}} rho v ^ {2}}$ dır-dir dinamik basınç, genellikle ile gösterilir ${ displaystyle q ;}$ ,
${ displaystyle rho ,}$ ... yoğunluk sıvının
${ displaystyle v ,}$ ... akış hızı, ve
${ displaystyle P_ {0} ;}$ herhangi bir boyunca sabit olan toplam basınçtır modernize etmek. Aynı zamanda durgunluk basıncı.

Sürekli akan bir sıvının her noktası, o noktadaki sıvı hızına bakılmaksızın, kendi statik basıncına sahiptir. ${ displaystyle P}$ dinamik basınç ${ displaystyle q}$ ve toplam basınç ${ displaystyle P_ {0}}$ . Statik basınç ve dinamik basıncın akışkan boyunca önemli ölçüde değişmesi muhtemeldir, ancak toplam basınç her akış hattı boyunca sabittir. İçinde dönüşsüz akış, toplam basınç tüm akış hatlarında aynıdır ve bu nedenle akış boyunca sabittir.^[11]

Bernoulli denkleminin basitleştirilmiş formu, aşağıdaki akılda kalıcı kelime denkleminde özetlenebilir:^[12]^[13]^[14]

statik basınç + dinamik basınç = toplam basınç.

Bernoulli denkleminin bu basitleştirilmiş formu, gemilerin, düşük hızlı uçakların ve düşük hızlı uçaklar için hava hızı göstergelerinin tasarımı ve işletiminin anlaşılması için temeldir - yani maksimum hızı, hava hızının yaklaşık% 30'undan daha az olacak olan uçaklardır. Sesin hızı.

Terimin yaygın olarak anlaşılmasının bir sonucu olarak sabit basınç Bernoulli denklemi ile ilgili olarak, birçok yazar^[15] akışkanlar dinamiği alanında ayrıca sabit basınç ziyade basınç Bernoulli denklemi ile doğrudan ilgili olmayan uygulamalarda.

İngiliz Standartlar Enstitüsü, kendi Standardında^[16] Havacılık Terimleri Sözlüğü, aşağıdaki tanımı verir:

4412 Sabit basınç Sıvı ile hareket eden bir vücut üzerindeki bir noktadaki basınç.

Akışkan statiğinde statik basınç

Dönem (hidrostatik basınç bazen kullanılır akışkan statiği başvurmak için basınç sıvının belirlenen derinliğindeki bir sıvının Akışkan statiğinde akışkan her yerde durağandır ve dinamik basınç ve toplam basınç kavramları uygulanamaz. Sonuç olarak, terimi kullanırken çok az belirsizlik riski vardır. basınç, ama bazı yazarlar^[17] kullanmayı seç sabit basınç bazı durumlarda.

Ayrıca bakınız

Notlar

^ Lombardo, D.A., Uçak Sistemleri, 2. baskı - bölüm 2
^ "Statik basıncın her zaman uçaktan uzaktaki serbest hava akımındaki basınçla tam olarak aynı olduğu bir konum bulmak neredeyse imkansızdır". Kermode, A.C., Uçuş Mekaniği, 10. baskı - sayfa 65
^ Kermode, A.C., Uçuş Mekaniği, 10. Baskı - sayfa 65
^ "Bu hatalardan statik basınç tespitindeki hata genellikle en ciddi olanıdır ve özel isme sahiptir, pozisyon hatası. "Dommasch, D.O., Sherby, S.S. ve Connolly, T.F. (1967) Uçak Aerodinamiği, 4. baskı - sayfa 51, Pitman Publishing Corp., New York
^ Gracey, William, Uçak hızı ve irtifa ölçümü NASA, RP-1046, sayfa 1
^ Gracey, William, Uçak Hızının ve İrtifasının Ölçülmesi, Sayfa 1
^ Clancy, L.J., Aerodinamik, sayfa 21
^ Clancy, L.J., Aerodinamikdenklem 3.13
^ Hurt, H.H. Jr, (1960), Deniz Havacıları için Aerodinamik, sayfa 9, Ulusal Uçuş Mağazası Yeniden Basımı, Florida
^ Anderson, J.D. Jr, Aerodinamiğin Temelleri, 4. baskı - sayfa 212, McGraw-Hill, New York. ISBN 978-0-07-295046-5
^ A.M. Kuethe ve J.D. Schetzer (1959), Aerodinamiğin Temelleri, Bölüm 3.5 (2. baskı), John Wiley & Sons, Inc. New York ISBN 0-471-50952-3
^ Clancy, L.J., AerodinamikBölüm 3.5
^ Toplam basınç, statik basınç ve dinamik basınç olmak üzere iki bölümden oluşur. Streeter, V.L., Akışkanlar mekaniği 4. baskı - sayfa 404
^ NASA'nın Bernoulli Denklemi Rehberi
^ Örneğin: Abbott, I.H. ve Von Doenhoff, A.E. (1949) Kanat Bölümleri Teorisi, Navier-Stokes denklemleri - bölüm 5.4. Dover Publications, Inc., New York. Standart Kitap Numarası 486-60586-8
^ İngiliz Standardı BS 185: Bölüm 1: 1950 Havacılık Terimleri Sözlüğü
^ Örneğin: "Hareketin olmadığı durumlarda basınç statik basınç olarak adlandırılır." Curtis D. Johnson, Proses Kontrol Enstrümantasyon Teknolojisi Prentice Hall (1997) Arşivlendi 19 Ocak 2008, Wayback Makinesi

Referanslar

Uçak tasarımı ve operasyonu

Gracey William (1958), Uçaktaki statik basıncın ölçülmesi (PDF), Langley Araştırma Merkezi: NACA, TR-1364, alındı 2008-04-26.
Gracey William (1980), Uçak hızı ve irtifa ölçümü (PDF), Langley Araştırma Merkezi: NASA, RP-1046, alındı 2008-04-26.
Gracey William (1981), Uçak Hızının ve İrtifasının Ölçülmesi, New York: John Wiley & Sons, ISBN 978-0-471-08511-9
Kermode, A.C. (1972) Uçuş MekaniğiLongman Group Limited, Londra ISBN 0-582-23740-8
Lombardo, D.A., Uçak Sistemleri, 2. baskı, McGraw-Hill (1999), New York ISBN 0-07-038605-6

Akışkan dinamiği

L. J. Clancy (1975), Aerodinamik, Pitman Publishing Limited, Londra ISBN 0-273-01120-0
Streeter, V.L. (1966), Akışkanlar mekaniği, McGraw-Hill, New York

[1] Lombardo, D.A., Uçak Sistemleri, 2. baskı - bölüm 2

[2] "Statik basıncın her zaman uçaktan uzaktaki serbest hava akımındaki basınçla tam olarak aynı olduğu bir konum bulmak neredeyse imkansızdır". Kermode, A.C., Uçuş Mekaniği, 10. baskı - sayfa 65

[3] Kermode, A.C., Uçuş Mekaniği, 10. Baskı - sayfa 65

[4] "Bu hatalardan statik basınç tespitindeki hata genellikle en ciddi olanıdır ve özel isme sahiptir, pozisyon hatası. "Dommasch, D.O., Sherby, S.S. ve Connolly, T.F. (1967) Uçak Aerodinamiği, 4. baskı - sayfa 51, Pitman Publishing Corp., New York

[5] Gracey, William, Uçak hızı ve irtifa ölçümü NASA, RP-1046, sayfa 1

[6] Gracey, William, Uçak Hızının ve İrtifasının Ölçülmesi, Sayfa 1

[7] Clancy, L.J., Aerodinamik, sayfa 21

[8] Clancy, L.J., Aerodinamikdenklem 3.13

[9] Hurt, H.H. Jr, (1960), Deniz Havacıları için Aerodinamik, sayfa 9, Ulusal Uçuş Mağazası Yeniden Basımı, Florida

[10] Anderson, J.D. Jr, Aerodinamiğin Temelleri, 4. baskı - sayfa 212, McGraw-Hill, New York. ISBN 978-0-07-295046-5

[11] A.M. Kuethe ve J.D. Schetzer (1959), Aerodinamiğin Temelleri, Bölüm 3.5 (2. baskı), John Wiley & Sons, Inc. New York ISBN 0-471-50952-3

[12] Clancy, L.J., AerodinamikBölüm 3.5

[13] Toplam basınç, statik basınç ve dinamik basınç olmak üzere iki bölümden oluşur. Streeter, V.L., Akışkanlar mekaniği 4. baskı - sayfa 404

[14] NASA'nın Bernoulli Denklemi Rehberi

[15] Örneğin: Abbott, I.H. ve Von Doenhoff, A.E. (1949) Kanat Bölümleri Teorisi, Navier-Stokes denklemleri - bölüm 5.4. Dover Publications, Inc., New York. Standart Kitap Numarası 486-60586-8

[16] İngiliz Standardı BS 185: Bölüm 1: 1950 Havacılık Terimleri Sözlüğü

[17] Örneğin: "Hareketin olmadığı durumlarda basınç statik basınç olarak adlandırılır." Curtis D. Johnson, Proses Kontrol Enstrümantasyon Teknolojisi Prentice Hall (1997) Arşivlendi 19 Ocak 2008, Wayback Makinesi

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]