Semplice spiegazione per pressione statica e dinamica?
Da quello che ho capito, la pressione statica è solo la pressione dell'aria ferma e agisce perpendicolarmente al flusso d'aria e alla superficie. Un aeroplano sentirà la pressione statica indipendentemente dal fatto che sia in movimento o meno. Se il flusso d'aria si muoveva attraverso un tubo, la pressione statica è la pressione esercitata sulle pareti del tubo.
D'altra parte, la pressione dinamica è la pressione che risulta dal movimento dell'aria, o la sua energia cinetica. Agisce parallelamente al flusso d'aria. Sarebbe opportuno dire che la pressione dinamica è la pressione esercitata sul lato sopravvento di una piastra piana nel tubo come questa:
Se questa illustrazione è corretta, significa che la massima pressione dinamica viene percepita da una superficie quando è perpendicolare al flusso?
Risposte
La pressione statica è esattamente come la descrivi.
La pressione dinamica non è necessariamente la pressione sul piatto. È dato dalla stessa formula dell'energia cinetica
1/2 * massa * velocità ^ 2
tranne che invece di "massa", usiamo "densità".
La pressione effettiva derivante dal movimento sulla piastra viene fornita utilizzando un numero chiamato coefficiente di pressione , che è solo la proporzione della pressione dinamica che la piastra effettivamente sente. Quindi la pressione effettiva che il tuo piatto sente è data da:
Pressione = coefficiente di pressione * pressione dinamica + pressione statica
La tua piastra potrebbe avere un coefficiente di pressione vicino a uno, nel qual caso potresti sperimentare una pressione quasi dinamica (+ statica ovviamente). Un corpo molto aerodinamico potrebbe avere un coefficiente di pressione molto basso, nel qual caso la pressione effettiva sperimentata è inferiore.
E, dando un'altra occhiata al tuo esempio di pressione statica, se chiudi una valvola e interrompi il flusso, la pressione che spinge verso l'esterno sul tubo sarà uguale alla pressione statica + pressione dinamica.
(Sì, il coefficiente di pressione è correlato al coefficiente di resistenza)
La pressione statica è una forza per unità di area dovuta al movimento molecolare del fluido che porta ad alcune collisioni statistiche con il suo ambiente (un solido sommerso o un altro fluido per esempio). La pressione fornisce un'informazione sullo stato del fluido (in senso termodinamico) ed è una «misura» della forza applicata dalle molecole nel loro insieme. Wikipedia potrebbe essere utile su questo argomento.
La pressione dinamica è un termine un po 'confuso in quanto è l'energia cinetica di una particella fluida (un'unità di volume). Questo pacco ha una diversa forma di energia (interna, pressione, potenziale) e questa è energia a causa del suo movimento. Ma non è affatto una pressione e non agisce sul solido. Tuttavia, il disturbo creato dal corpo (la piastra piatta nella foto) rallenterà il flusso davanti, aumentando la pressione vicino alle superfici. Ma questa è ancora quella differenza di pressione tra fronte e retro che viene «sentita» dalla piastra.
In effetti, credo che questo sia il motivo per cui la chiamiamo pressione dinamica . È una forma di energia (nota come energia cinetica) che viene facilmente trasformata in pressione (o inversamente pressione che cambia in energia cinetica) durante il processo di fluidodinamica: la resistenza e il sollevamento vengono creati in questo modo su un flusso attorno a un corpo, il gas si espande all'interno del motore a reazione ugello per generazione spinta, ecc.