동적 압력
Dynamic pressure비압축 유체 역학에서 동적 압력(qq또는 Q로 표시되며 속도 압력이라고도 함)은 다음과 [1]같이 정의됩니다.
여기서 (SI 유닛 사용):
이것은 단위 부피당 유체의 운동 에너지라고 생각할 수 있습니다.
압축할 수 없는 흐름의 경우 유체의 동적 압력은 총 압력과 정적 압력의 차이입니다.베르누이의 법칙에서 동적 압력은 다음과 같이 주어진다.
서 p 0 및 는 각각 총 압력 및 정적 압력입니다.
물리적 의미
동적 압력은 유체의 단위 부피당 운동 에너지입니다.동적 압력은 베르누이 방정식의 용어 중 하나로,[1] 움직이는 유체에 대한 에너지 보존에서 파생될 수 있습니다.
비압축성 Navier-Stokes 방정식에서는 다음과 같이 나타낼 수도 있습니다.
벡터 미적분 항등식( \ u = \)
따라서 압축할 수 없는 비회전 흐름(θ 0 \의 경우, Navier-Stokes 방정식의 왼쪽에 있는 두 번째 항은 동적 압력의 기울기일 뿐입니다.유압학에서 2 / g {\u은 (는) 유압 속도 헤드(hv)로 알려져 있으므로 동적 압력이 h v {\ \v와 같습니다.
정체점에서의 동압은 정체압과 정압의 차와 같기 때문에 흐름장에서의 동압을 [1]정체점에서 측정할 수 있다.
동적 압력의 또 다른 중요한 측면은 치수 분석에서 알 수 있듯이 v vdisplaystyle v}로 이동하는 항공기가 경험하는 공기역학적 응력(즉, 공기역학적 힘에 영향을 받는 구조물 내 응력)은 공기 밀도 및 v\ v의 에 비례한다는 것이다. 비행 중의 를 보고 응력이 어떻게 변화하는지, 특히 언제 최대치에 도달할지를 판단할 수 있습니다최대 공기역학적 하중의 지점은 종종 max q라고 불리며, 발사체와 같은 많은 애플리케이션에서 중요한 매개 변수이다.
사용하다
동적 압력은 정압 및 상승으로 인한 압력과 함께 닫힌 시스템의 에너지 균형으로 베르누이의 원리에 사용됩니다.세 가지 용어는 압축할 수 없는 일정한 밀도 유체의 닫힌 시스템 상태를 정의하는 데 사용됩니다.
동압을 유체 밀도와 중력에 의한 가속도의 곱으로 나누면 속도 헤드라고 하며 압력 헤드 및 유압 헤드에 사용되는 것과 같은 헤드 방정식에 사용됩니다.벤추리 유량계에서는 차압헤드를 사용하여 인접한 화상에 상당하는 차압헤드를 계산할 수 있다.속도 헤드의 대안은 동적 헤드입니다.
압축 흐름
많은 저자들은 압축할 수 없는 흐름에 대해서만 동적 압력을 정의한다(압축할 수 있는 흐름에 대해서는 이러한 저자들이 충격 압력의 개념을 사용한다).그러나 동적 압력의 정의는 압축 가능한 [2][3]흐름을 포함하도록 확장할 수 있습니다.
문제의 유체가 이상적인 기체(일반적으로 공기의 경우)로 간주될 수 있는 경우, 동적 압력은 유체 압력과 마하 수치의 함수로 표현될 수 있습니다.
a 마하 의 정의를 사용하여 과 같이 합니다[4]
- "" a="\over }) 및 M a, { m=" { )
1 2 { { q =q flac { \\ 동적 압력은 다음과 [5]같이 다시 쓸 수 있습니다.
여기서:
가스(정적) 압력(SI 시스템에서 패스칼로 표시됨) 질량 밀도(kg/m3)는 항상 수 밀도와 가스 평균 분자 질량 사이의 곱이다. 마하 수(비차원), 비열 비율(비차원, 해수면 조건에서의 공기의 경우 1.4), 유속(m/s), 음속(m/s)
「 」를 참조해 주세요.
레퍼런스
- L. J. Clancy(1975), 공기역학, Pitman Publishing Limited, 런던. ISBN0-273-01120-0
- Hougton, E.L. 및 Carpenter, P.W.(1993) 영국 옥스퍼드주 Butterworth 및 Heinemann, 엔지니어링 학생을 위한 공기역학.ISBN 0-340-54847-9
- Liepmann, Hans Wolfgang; Roshko, Anatol (1993), Elements of Gas Dynamics, Courier Dover Publications, ISBN 0-486-41963-0
메모들
외부 링크
- Eric Weisstein의 과학 세계에 대한 동적 압력의 정의