Статическое давление

редактировать

В механике жидкости термин статическое давление имеет несколько значений:

  • В конструкция и работа самолета, статическое давление - это давление воздуха в системе статического давления самолета .
  • В гидродинамике многие авторы предпочитают термин статическое давление просто давление, чтобы избежать двусмысленности. Однако часто слово «статическое» можно опустить, и в этом случае давление будет таким же, как статическое давление в заданной точке жидкости.
  • Термин «статическое давление» также используется некоторые авторы в статике жидкости.

Содержание

  • 1 Статическое давление в конструкции и эксплуатации самолета
  • 2 Статическое давление в гидродинамике
  • 3 Статическое давление в статике жидкости
  • 4 См. также
  • 5 Примечания
  • 6 Ссылки

Статическое давление в конструкции и эксплуатации самолета

Высотомер самолета управляется системой статического давления. Индикатор воздушной скорости приводится в действие системой статического давления и системой давления Пито.

. Система статического давления открыта снаружи самолета, чтобы определять давление атмосферы в высота, на которой летит самолет. Это небольшое отверстие называется статическим портом. В полете давление воздуха немного отличается в разных точках внешней части самолета. Конструктор самолета должен тщательно выбирать положение статического порта . На внешней стороне самолета нет положения, в котором давление воздуха для всех углов атаки было идентично атмосферному давлению на высоте, на которой летит самолет. Разница в давлении вызывает небольшую ошибку в высоте, указанной на высотомере, и воздушной скорости , указанной на индикаторе воздушной скорости. Эта ошибка индикации высоты и воздушной скорости называется ошибкой положения.

При выборе положения для статического порта цель конструктора самолета - обеспечить, чтобы давление в системе статического давления самолета было как можно ближе к атмосферному давлению. на высоте, на которой летит самолет, в рабочем диапазоне веса и скорости полета. Многие авторы описывают атмосферное давление на высоте, на которой летит самолет, как статическое давление набегающего потока. По крайней мере, один автор использует другой подход, чтобы избежать необходимости в выражении статическое давление набегающего потока. Грейси написала: «Статическое давление - это атмосферное давление на эшелоне полета самолета». Затем Грейси называет давление воздуха в любой точке вблизи самолета локальным статическим давлением.

Статическое давление в гидродинамике

Концепция давления занимает центральное место в изучении жидкостей. Давление можно определить для каждой точки тела жидкости, независимо от того, находится ли жидкость в движении. Давление можно измерить с помощью анероида, трубки Бурдона, ртутной колонки или других различных методов.

Понятия общего давления и динамического давления возникают из уравнения Бернулли и имеют важное значение при изучении всех потоков жидкости. (Эти два давления не являются давлениями в обычном смысле - их нельзя измерить с помощью анероида, трубки Бурдона или ртутной колонки.) Чтобы избежать потенциальной двусмысленности при обращении к давлению в гидродинамике, многие авторы используют термин статическое давление, чтобы отличить его от общего давления и динамического давления; термин «статическое давление» идентичен термину «давление» и может быть определен для каждой точки в поле потока жидкости.

В аэродинамике Л. Дж. Клэнси пишет: «Чтобы отличить его от общего и динамического давления, фактическое давление жидкости, которое связано не с ее движением, а с ее состоянием, часто называют статическим. давление, но там, где используется только термин «давление», он относится к этому статическому давлению ».

Уравнение Бернулли лежит в основе динамики несжимаемых жидкостей. Во многих представляющих интерес ситуациях потока жидкости изменения высоты несущественны и их можно игнорировать. При таком упрощении уравнение Бернулли для потоков несжимаемой жидкости может быть выражено как

P + 1 2 ρ v 2 = P 0, {\ displaystyle P + {\ tfrac {1} {2}} \ rho v ^ {2} = P_ {0},}P + {\ tfrac 12} \ rho v ^ {2} = P_ { 0},

где:

Каждая точка в стабильно текущей жидкости, независимо от скорости жидкости в этой точке, имеет собственное статическое давление P {\ displaystyle P}P , динамическое давление q {\ displaystyle q}q и общее давление P 0 {\ displaystyle P_ {0}}P_{0}. Статическое давление и динамическое давление, вероятно, значительно различаются по жидкости, но общее давление постоянно вдоль каждой линии тока. В безвихревом потоке полное давление одинаково на всех линиях тока и, следовательно, постоянно во всем потоке.

Упрощенную форму уравнения Бернулли можно резюмировать следующим запоминающимся словесным уравнением:

статическое давление + динамическое давление = общее давление.

Эта упрощенная форма уравнения Бернулли является фундаментальной для понимания конструкции и работы кораблей, низкоскоростных самолетов и индикаторов воздушной скорости для низкоскоростных самолетов, то есть самолетов, максимальная скорость которых будет меньше примерно 30% от скорости звука.

Как следствие широко распространенного понимания термина статическое давление в связи с уравнением Бернулли, многие авторы в области гидродинамики также используют статическое давление, а не давление в приложениях, не связанных напрямую с уравнением Бернулли.

Британский институт стандартов в своем Стандартном глоссарии авиационных терминов дает следующее определение:

4412 Статическое давление Давление в точке на теле.

Статическое давление в статике жидкости

Термин (гидро) статическое давление иногда используется в статике жидкости для обозначения давление жидкости на заданной глубине в жидкости. В статике жидкости жидкость везде неподвижна, и концепции динамического давления и общего давления неприменимы. Следовательно, существует небольшой риск двусмысленности в использовании термина «давление», но некоторые авторы предпочитают использовать статическое давление в некоторых ситуациях.

См. Также

Примечания

Ссылки

Конструкция и эксплуатация самолета

  • Грейси, Уильям (1958), Измерение статического давления на самолетах (PDF), Исследовательский центр Лэнгли: NACA, TR-1364, извлечено 26 апреля 2008 г..
  • Грейси, Уильям (1980), Измерение скорости и высоты самолета (PDF), Исследовательский центр Лэнгли: НАСА, RP-1046, получено 26 апреля 2008 г..
  • Грейси, Уильям (1981), Измерение скорости и высоты самолета, Нью-Йорк: Джон Wiley Sons, ISBN 978-0-471-08511-9
  • Кермод, AC (1972) Механика полета, Longman Group Limited, Лондон ISBN 0-582-23740-8
  • Ломбардо, DA, Aircraft Systems, 2-е издание, McGraw-Hill (1999), Нью-Йорк ISBN 0-07- 038605-6

Гидродинамика

  • L. Дж. Клэнси (1975), Aerodynamics, Pitman Publishing Limited, Лондон ISBN 0-273-01120-0
  • Стритер, В.Л. (1966), Fluid Mechanics, McGraw-Hill, New York
Последняя правка сделана 2021-06-09 10:04:01
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте