정압

Static pressure

유체역학에서 정압이라는 용어는 다음과 같은 여러 가지 용도가 있습니다.

  • 항공기의 설계와 운용에서 정압항공기의 정압 시스템에 있는 기압이다.
  • 유체역학에서는 많은 저자들이 애매모호함을 피하기 위한 압력만을 선호하기 위해 정적 압력이라는 용어를 사용합니다.그러나 종종 '정적'이라는 단어를 떨어뜨릴 수 있으며, 이 사용 압력은 유체 중 지정된 지점의 정압과 동일합니다.
  • 정압이라는 용어는 유체 정역학 분야에서도 일부 저자가 사용한다.

항공기 설계 및 운용 시 정압

항공기의 정압 시스템은 고도계에 대한 핵심 입력이며, 피토 압력 시스템과 함께 비행 속도 [1]표시기를 구동합니다.

정압 시스템은 항공기가 비행하는 고도에서 주변 기압을 감지할 수 있는 정압 포트라고 불리는 작은 개구부를 통해 항공기 외부로 개방됩니다.비행 중, 기압은 항공기 외부 주변의 다양한 위치에서 약간 변하기 때문에 설계자는 정적 포트의 위치를 신중하게 선택해야 합니다.항구가 어디에 있든, 항구가 관측하는 기압은 일반적으로 항공기의 즉각적인 공격 [2]각도에 의해 영향을 받습니다.관측된 압력과 실제 대기압(고도에서)의 차이로 인해 계측기의 표시된 고도 및 [3][4]속도에서 작은 위치 오류가 발생합니다.정적 포트의 위치를 파악하는 설계자의 목표는 항공기 무게와 속도 범위에서 발생하는 위치 오류를 최소화하는 것이다.

많은 저자들은 항공기가 비행하는 고도에서 대기압을 자유류 정압으로 설명한다.적어도 한 명의 작성자는 표현 프리스트림 정압의 필요성을 피하기 위해 다른 접근법을 취한다.그레이시는 "정압은 [5][6]항공기의 비행 수준에서의 대기압이다"라고 썼다.그런 다음 그레이시는 항공기와 가까운 임의의 지점에서 발생하는 기압을 국부 정압이라고 합니다.

유체 역학에서의 정적 압력

압력의 개념은 유체 연구의 중심이다.압력은 유체가 움직이는지 여부에 관계없이 유체 본체의 모든 지점에 대해 식별될 수 있습니다.압력은 아네로이드, Bourdon 튜브, 수은 컬럼 또는 다양한 방법을 사용하여 측정할 수 있습니다.

압력과 동적 압력의 개념베르누이의 방정식에서 발생하며 모든 유체 흐름의 연구에서 중요합니다.(이 두 압력은 일반적인 의미에서 압력이 아닙니다. 아네로이드, Bourdon 튜브 또는 수은 컬럼을 사용하여 측정할 수 없습니다.)유체 역학에서 압력을 언급할 때 잠재적인 모호성을 피하기 위해 많은 저자들이 정적 압력이라는 용어를 사용하여 총 압력동적 압력과 구별합니다. 정적 압력이라는 용어는 압력이라는 용어와 동일하며 유체 흐름장의 모든 점에 대해 식별할 수 있습니다.

L.J. Clancy는[7] 공기역학에서 다음과 같이 쓰고 있습니다. "전체 및 동적 압력과 구별하기 위해 유체의 움직임이 아닌 상태와 관련된 실제 압력은 종종 정압이라고 하지만 압력이라는 용어가 사용되는 곳에서는 정압이라고 합니다."

베르누이의 방정식은 압축할 수 없는 유체의 역학에 기초한다.관심 있는 유체 흐름의 많은 상황에서 표고 변화는 미미하며 무시할 수 있습니다.이러한 단순화로, 비압축 흐름에 대한 베르누이의 방정식은 다음과 같이 표현될[8][9][10] 수 있다.

여기서:

  • P 정압입니다.
  • 2 v2 {\} { \}는 동적 압력으로 보통q {\ q로 표시됩니다.
  • \rho 유체의 밀도입니다.
  • {\ v 유속입니다.
  • 0 모든 유선형에서 일정한 총 압력입니다.그것은 정체 압력으로도 알려져 있다.

유속이 일정하게 흐르는 오일의 모든 지점에는 해당 지점의 유체 속도에 관계없이 자체 P P qq 및 총 P 이 있습니다. 정압과 동압은 유체 전체에 걸쳐 크게 달라질 수 있지만 총 pr에셔는 각 유선형을 따라 일정합니다.비회전 흐름에서는 전체 압력이 모든 유선형에서 동일하므로 [11]흐름 전체에서 일정합니다.

베르누이 방정식의 단순화된 형태는 다음과 같은 기억할 만한 단어 [12][13][14]방정식으로 요약할 수 있다.

정적 압력 + 동적 압력 = 압력.

베르누이 방정식의 이 단순화된 형식은 선박, 저속 항공기 및 저속 항공기의 비행 속도 표시기의 설계와 운영을 이해하는 데 기초적이다. 즉, 최대 속도가 음속의 약 30% 미만인 항공기다.

베르누이 방정식과 관련하여 정적 압력이라는 용어를 널리 이해한 결과, 유체 역학 분야의 많은[15] 저자들은 베르누이 방정식과 직접 관련이 없는 응용 분야에서 압력보다는 정적 압력을 사용한다.

영국표준협회항공용어[16] 표준 용어집에서 다음과 같은 정의를 내리고 있다.

4412 정압 유체와 함께 움직이는 물체의 한 지점에서의 압력.

유체 정전기에서의 정압

유체 정압이라는 용어는 유체 정역학에서 유체의 지정된 깊이에서 유체의 압력을 가리키는 데 사용되기도 합니다.유체 정전기에서는 유체가 어디에나 정지되어 있으며 동적 압력 및 총 압력의 개념은 적용되지 않습니다.따라서 압력이라는 용어를 사용할 때 모호성의 위험은 거의 없지만 일부 저자는[17] 일부 상황에서 정적 압력을 사용하기로 선택한다.

「 」를 참조해 주세요.

메모들

  1. ^ Lombardo, D.A., Aircraft Systems, 제2판 – 제2장
  2. ^ "항공기에서 떨어진 자유 기류의 압력과 항상 정확히 동일한 정압 위치를 찾는 것은 사실상 불가능합니다."Kermode, AC, Mechanics of Flight, 제10판 – 65페이지
  3. ^ Kermode, AC, Mechanics of Flight, 제10판 – 65페이지
  4. ^ "이러한 오류들 중에서 정압 검출 오류가 일반적으로 가장 심각하며 위치 오류라는 특별한 이름을 가지고 있습니다."미국 사우스캐롤라이나주 셰르비주 돔마슈와 코놀리주 코넬리, 비행기 공기역학, 제4판 – 51쪽, 뉴욕주 피트만 출판사
  5. ^ Gracey, William, 항공기 속도고도 측정 NASA, RP-1046, 1페이지
  6. ^ Gracey, William, 항공기 속도고도 측정, 1페이지
  7. ^ 클랜시, L.J., 공기역학, 21페이지
  8. ^ L.J. 클랜시, 공기역학, 공식 3.13
  9. ^ Hurt, H.H. Jr.(1960), 해군 항공기를 위한 공기역학, 9페이지, 미국 플로리다 주, A National Flightshop Printrint
  10. ^ Anderson, J.D. Jr., 공기역학 기초, 제4판 – 212쪽, 뉴욕 McGraw-Hill. ISBN978-0-07-295046-5
  11. ^ A.M. 쿠에테와 J.D.Schetzer(1959), 공기역학 재단, 섹션 3.5 (제2판), John Wiley & Sons, Inc.뉴욕 ISBN 0-471-50952-3
  12. ^ "Bernoulli's Equation". nasa.gov. NASA Glenn Research Center. Retrieved 3 May 2022.
  13. ^ Clancy, L.J., 공기역학, 섹션 3.5
  14. ^ "총 압력은 정압과 동적 압력의 두 부분으로 구성됩니다."Streeter, V.L., Fluid Mechanics 제4판 – 404페이지
  15. ^ 예: A.E.(1949) 날개 부분 이론, 나비에-스토크스 방정식 - 섹션 5.4.뉴욕 도버 출판사표준도서번호 486-60586-8
  16. ^ 영국 표준 BS 185: Part 1: 1950 항공 용어집
  17. ^ 예: "운동이 발생하지 않는 경우의 압력을 정압이라고 합니다."커티스 D.프로세스 컨트롤 인스트루먼테이션 테크놀로지, 프렌티스 홀(1997년) 2008년 1월 19일 웨이백 머신에 아카이브

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