Давление застоя

Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью , добавив цитаты из надежных источников . Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. Найти источники:  «Давление застоя»  -  новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR ( апрель 2009 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

В динамике жидкости , запорное давление (или давление Пито ) является статическим давлением в точке торможения в потоке текучей среды. ^[1] В точке торможения скорость жидкости равна нулю. В несжимаемом потоке давление торможения равно сумме статического давления набегающего потока и динамического давления набегающего потока . ^[2]

Давление застоя иногда называют давлением Пито, потому что оно измеряется с помощью трубки Пито .

Величина [ править ]

Величина давления торможения может быть получена из уравнения Бернулли ^{[3] [1]} для несжимаемого потока и без изменений высоты. Для любых двух точек 1 и 2:

${\ Displaystyle P_ {1} + {\ tfrac {1} {2}} \ rho v_ {1} ^ {2} = P_ {2} + {\ tfrac {1} {2}} \ rho v_ {2} ^ {2}}$

Две точки интереса: 1) в набегающем потоке с относительной скоростью, где давление называется «статическим» давлением (например, на значительном удалении от самолета, движущегося со скоростью ); и 2) в точке «застоя», когда жидкость находится в состоянии покоя относительно измерительного устройства (например, на конце трубки Пито в самолете). ${\ displaystyle v}$${\ displaystyle v}$

потом

${\ displaystyle P _ {\ text {static}} + {\ tfrac {1} {2}} \ rho v ^ {2} = P _ {\ text {stagnation}} + {\ tfrac {1} {2}} \ ро (0) ^ {2}}$

или ^[4]

${\ displaystyle P _ {\ text {stagnation}} = P _ {\ text {static}} + {\ tfrac {1} {2}} \ rho v ^ {2}}$

куда:

${\ displaystyle P _ {\ text {stagnation}}}$ давление застоя

${\ Displaystyle \ rho \;}$ плотность жидкости

${\ displaystyle v}$ скорость жидкости

${\ displaystyle P _ {\ text {static}}}$ статическое давление

Таким образом, давление застоя увеличивается по сравнению со статическим давлением на величину, которая называется «динамическим» или «плунжерным» давлением, потому что оно возникает в результате движения жидкости. В нашем примере с самолетом давление торможения будет равняться атмосферному давлению плюс динамическое давление.${\ displaystyle {\ tfrac {1} {2}} \ rho v ^ {2}}$

Однако в сжимаемом потоке плотность жидкости в точке торможения выше, чем в точке статики. Следовательно, не может использоваться для динамического давления. Для многих целей в сжимаемом потоке энтальпия торможения или температура торможения играет роль, аналогичную давлению торможения в несжимаемом потоке. ^[5]${\ displaystyle {\ tfrac {1} {2}} \ rho v ^ {2}}$

Сжимаемый поток [ править ]

Давление Застой статического давление газ сохраняет при приведении отдыхать изэнтропический от числа Маха М . ^[6]

${\ displaystyle {\ frac {p_ {t}} {p}} = \ left (1 + {\ frac {\ gamma -1} {2}} M ^ {2} \ right) ^ {\ frac {\ gamma } {\ gamma -1}} \,}$

или, предполагая изоэнтропический процесс, давление торможения можно рассчитать из отношения температуры торможения к статической температуре:

${\ displaystyle {\ frac {p_ {t}} {p}} = \ left ({\ frac {T_ {t}} {T}} \ right) ^ {\ frac {\ gamma} {\ gamma -1} } \,}$

куда:

${\ displaystyle p_ {t}}$ давление застоя

${\displaystyle p}$ статическое давление

${\displaystyle T_{t}}$ это температура застоя

${\displaystyle T}$ статическая температура

${\displaystyle \gamma }$это отношение удельной теплоемкости

Приведенный выше вывод справедлив только для случая, когда газ считается калорийно идеальным ( предполагается, что удельная теплоемкость и отношение удельной теплоемкости постоянны с температурой).${\displaystyle \gamma }$

См. Также [ править ]

• Гидравлический цилиндр
• Температура застоя

Заметки [ править ]

Ссылки [ править ]

• LJ Clancy (1975), Aerodynamics , Pitman Publishing Limited, Лондон. ISBN  0-273-01120-0
• Cengel, Boles, "Термодинамика, инженерный подход, McGraw Hill, ISBN 0-07-254904-1" 

Внешние ссылки [ править ]

• Статика Пито и стандартная атмосфера
• Ф.Л. Томпсон (1937) Измерение скорости воздуха в самолетах , Техническая записка NACA № 616, от SpaceAge Control .