В механике жидкости термин статическое давление имеет несколько значений:
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.
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
где:
Каждая точка в стабильно текущей жидкости, независимо от скорости жидкости в этой точке, имеет собственное статическое давление , динамическое давление и общее давление . 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:
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:
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.
Конструкция и эксплуатация самолета
Гидродинамика