Статическое и динамическое давление: Недопустимое название — РосТепло Энциклопедия теплоснабжения

Давление статическое и динамическое — Справочник химика 21

    Давление статическое и динамическое [c.57]

    Динамическое давление — это дополнительное давление, которое оказывает газ или жидкость в направлении своего перемещения по трубопроводу или аппарату, т. е. в направлении передвижения за счет своего потока. Так, если поставить пластинку по пути движения газа по трубопроводу, то давление, которое будет оказывать на нее газ со стороны направления движения, окажется больше, чем давления статического и динамического (рис. 1,г)  [c.14]

    Давление статическое и динамическое……………….И [c.10]

    Развиваемое вентилятором давление расходуется на преодоление сопротивлений, возникающих при движении воздуха в присоединенных к вентилятору воздуховодах. Давление воздуха (статическое, динамическое, полное) изменяется по длине воздуховода в зависимости от вида и величины сопротивлений, размещения местных сопротивлений.

В наиболее простом случае, когда воздуховод прямой и имеет одинаковое поперечное сечение по всей длине (рис. 4.5), скорость движения воздуха, а следовательно, и величина динамического давления во всех точках всасывающей и нагнетательной линии одинаковы. Если пренебречь влиянием местных сопротивлений на входе воздуха в воздуховод и на выходе из него, то давление, создаваемое вентилятором, расходуется только на преодоление сопротивления трения. [c.917]

    Рст- — статическое давление p ,— динамическое давление. [c.15]

    Разность между полным давлением и статическим давлением называется динамическим давлением. Аналогично разность между температурой торможения и статической температурой можно назвать динамической температурой  [c.330]

    Осмометры можно подразделить по принципу измерения осмотического давления и по диапазону измеряемого давления, от которого существенно зависит конструкция прибора. Измерение осмотического давления статическими методами проводится после наступления равновесия в системе раствор — мембрана — растворитель. В простейшем случае осмотическое давление измеряется по высоте столба жидкости. Недостатком статического метода является сложность определения момента наступления равновесия и значительные затраты времени. Для быстрых и точных измерений служит динамический метод. Идея этого метода заключается в измерении объемной скорости проницания через мембрану растворителя при различном давлении в ячейке (рис. 1-8). Интерполяцией данных в области прямого и обратного осмоса получаем значение осмотического давления. 

[c.38]

    Манометры, барометры и вакуумметры, установленные на аппаратах и трубопроводах, всегда показывают давление статическое (Рст), т. е. давление, оказываемое газом (или жидкостью) на стенки того сосуда, в котором он заключен (рис. 1). Однако в практике расчетов при рассмотрении перемещающихся газов или жидкостей необходимо различать еще динамическое давление, или скоростной напор (Р ). 

[c.14]

    На средней трубе поток проходит сначала плавное расширение 7 (с углом расширения около 6°), а затем плавное сужение, что позволяет наблюдать изменение давления (превращение статического давления в динамическое и обратно) без практически заметных потерь далее поток проходит внезапное расширение 5 и вне- [c.30]

    На практике химические газофазные процессы обычно осуществляются непрерывно в проточных реакторах в так называемых динамических условиях. В отличие от рассматривавшихся до СИХ пор закрытых (статических или замкнутых) систем, в которых реакции протекают при постоянном объеме, в открытых (проточных) системах процессы протекают при постоянном давлении. Статический метод позволяет проследить в течение одного опыта зависимость скорости процесса от концентрации реагирующих веществ в широком интервале их изменений и потому особенно пригоден на начальной стадии исследования кинетики процесса. Динамический метод позволяет быстрее накапливать продукты реакции и при установлении стационарного состояния, когда состав выходящей из реактора смеси продуктов становится постоянным, получать пов-торимые кинетические данные, значительно более надежные, нежели единичная точка на кинетической кривой опыта в статических условиях. 

[c.251]

    В табл. 67 приведены наиболее характерные примеры изменения мольных рефракций газообразных, жидких и твердых тел по мере изменения давлений (статического или динамического характера). [c.155]

    В результате анализа проб необходимо определить плотность и количество темной части (соляра) содержание в ней серы плотность и количество светлой части, содержание в ней органики состав и плотность сухой части газов Одновременно с пробоотбором измеряют скорость, температуру газов окисления температуру и давление сухой части газа перед ротаметром, расход сухой части газа температуру и давление (полное, статическое, динамическое) в газоходе. 

[c.456]

    Для перепадов давлений в отдельных зонах рассматриваемых систем решающую роль играют величины затрат на преодоление статических давлений (Ну) динамические потери напора в этих условиях сравнительно невелики. [c.176]

    Для измерения скоростного или динамического давления применяют дифференциальный манометр (рис. 23), у которого одно колено трубки служит для измерения общего давления, а другое — статического в одном и том же сечении трубопровода, либо оба колена служат для измерения статического давления в двух разных сечениях трубопровода. По разности давлений определяют динамическое давление. Обозначим  [c.73]

    Ниже дается несколько аналитических методов определения напряжений в сосудах высокого давления. Рассматриваются однослойные (моноблочные) и многослойные сосуды и описывается их поведение при статических, динамических и высокотемпературных условиях нагружения. Универсального метода расчета, приемлемого для сосудов высокого давления, нет, поэтому описывается только несколько частных расчетных методик. В основном сосуды высокого давления рассчитывают в соответствии с принятыми стандартами, т, е. стандарты используются в качестве руководства при создании безопасных и экономичных сосудов давле 1ия. При расчете сосудов высоких давлений приходится делать многочисленные отклонения от стандартов, поэтому надежность принятых методов расчета должна проверяться на практике. 

[c.330]

    Манометры, барометры и вакуумметры, установленные на аппаратах и трубопроводах, всегда показывают давление статическое, т. е. давление, оказываемое газом (или жидкостью) на стенки того сосуда, в котором он заключен (рис. 1, а, б). Динамическое давление, или скоростной напор,— это дополнительное давление, которое оказывает газ (или жидкость) в направлении своего перемещения по трубопроводу или аппарату в направлении передвижения за счет своего потока. Так, если поставить пластинку по пути движения газа по трубопроводу, то давление которое будет оказывать на нее газ со стороны направления движения, будет равным сумме статического и динамического давлений 

[c.16]

    Гидродинамический напор включает три слагаемых 2 —геометрический напор (или нивелирная высота), характеризует удельную потенциальную энергию положения в данной точке (данном сечении) p pg)—статический (пьезометрический) напор, характеризует удельную потенциальную энергию давления —скоростной (динамический) напор, или удельная кинетическая энергия. [c.30]

    В отличие от опытов, проведенных А. В. Фростом с сотрудниками при атмосферном давлении в динамических условиях протекания кетона через слой катализатора, наши опыты проводились в статических условиях, в автоклаве под давлением паров реагентов при выбранной температуре (220—250° С). 

[c.269]

    При измерении потоков различают давление статическое р ) и динамическое (рд ). [c.15]

    На характеристике изображено шесть кривых, выражающих зависимости от расхода полного давления (р — ), динамического давления (Рд—Ь), статического давления (Рст— ), полного к. п. д. (т] — Ь), статического к. п. д. ( ст — Ь), и потребляемой мощности (Л/ — Ь). Каждая из этих кривых характеризуется своими особенностями. [c.52]

    Как видно из рис. 7.6, дифманометр 10 присоединен к трубкам Пито так, что он показывает разность между общим (статическое + динамическое) давлением в нагнетательном трубопроводе и общим давлением во всасывающем трубопроводе. Это показание дифманометра равно разности статических давлений воздуха после и до вентилятора, так как динамические давления во всасывающем и в нагнетательном трубопроводах одинаковы, потому что одинаковы диаметры обоих трубопроводов. 

[c.63]

    И соотношение статического давления к динамическому характеризует полноту использования затраченной в вентиляторе энергии. Для увеличения которых вентиляторах устанавливают, диффузоры, в которых происходит повышение Рст за счет снижения Рд . [c.262]

    Получаемая в лабораторных условиях полная аэродинамическая характеристика вентилятора представляет собой совокупность кривых (полного давления р, статического давления рст> динамического давления Рд, расходуемой вентилятором мощности N, коэффициентов полезного действия — полного ц и статического т]ст) как функцию от подачи L при определенных диаметре колеса, частоте вращения и плотности перемещаемой среды. [c.308]

    Осмометры с вертикальной мембраной наиболее широко применяют для измерения осмотических давлений растворов средних концентраций. На рис. 1-11 изображен осмометр Фуосса — Мида [41]. Он позволяет определять осмотическое давление как динамическим, так и статическим методами. Достоинством этого осмометра является быстрое время наступления равновесия, однако он отличается некоторой сложностью конструкции. Осмометры подобного типа были разработаны Хелфрицем [42], Жуковым и др. [42—44]. Ячейки с целью уменьшения объема изготовляются в виде фланцев с каналами. Мембрана одновременно служит прокладкой. Капилляр 3 сравнения служит для оценки высоты поднятия жидкости под действием капиллярных сил. Модифи- 

[c.39]

    Неоднородность потока определялась по замерам полного и статического р давлений в сечении 1—1 непосредственно перед слоем и статического давленпя в сечении 2—2 за ним. Трубки полного давления укладывались в зернистый слой так, чтобы их приемники были заподлицо с верхней гра- Ь11 Жсл ницей слоя. Таким образом, измерялась нормальная к поверхности слоя составляющая динамического давления. Статическое давление измерялось на стенках аппарата, причем сечения /—1 и 2—2 выбирались так, чтобы влияние циркуляционных течений было минимальным. При обработке использовались выражения 

[c.270]

    Стабилизированные эмульсии устойчивы в течение часов, дней или месяцев. Эмульгируюш,ий агент образует в этом случае молекулярный барьер между жидкостями. Этот барьер способен противостоять давлению или динамического рода (когда концентрированная эмульсия перемешивается, каили моментально соединяются вместе вследствие инерционных эффектов) или статического (как при образовании сливок). [c.77]

    Известны многочисленные экспериментальные методы определения таких физико-химических характеристик, как давление, плотность н состав насыщенного и ненасыщенного пара. Согласно одной из возможных классификаций мегоды тензиметрии делятся на статические, динамические и эффузионные. Большинство из них, помимо основного измеряемого параметра, позволяют установить и некоторые другие. Например, статическими методами можно определить как основной параметр — обнхее давление насыщенного и ненасьиценного пара, так и дополнительный — плотность ненасыщенного пара (если известны объем реакционной камеры и массовое количество перешедшего в пар вен1ества). Это очень важно, поскольку количество независимо измеряемых параметров обусловливает число независимых уравнений, неизвестными в которых являются парциальные давления компоне1гтов пара. Имея такие уравнения и зная качественный состав пара, совместным решением можно найти численные значения парциальных давлений. [c.37]

    Диференциальные манометры. В любом сечении трубопровода, по которому протекает жидкость или газ, имеются, как это мы видели выше, два вида давлений статическое и динамическое. Общее давление в трубопроводе равно алгебраической сумме их. Обычный манометр в зависимости от того, где расположена по трубопроводу приемная трубка его, может показывать либов статическое давление, либо общее давление. [c.86]

    Давление пара Ta lj было определено путем измерения температуры кипения при различных давлениях [87] динамическими методами [86] и статическим методом с применением U-образного манометра [51 ]. Результаты, полученные в последней работе, могут быть описаны следующими уравнениями (р — в мм рт. ст.)  [c.81]

    Полное давление жидкости Р в канале (трубопроводе) с переменным сечением или переменной по длине канала скоростью (что может иметь место, например, при отборе жидкости по длине раздающих коллекторов), складывается из статического давления и динамического PguH характеризуемого скоростным напором. Каждый из видов давления может переходить в другой без каких-либо потерь энергии. Если не учитывать трение, то при таком превращении полное давление жидкости в различных сечениях горизонтального канала, в которых нивелирная высота равна нулю, остается постоянным, т. е. [c.109]

---

Разница между статическим и динамическим давлением — Разница Между

Разница Между 2021

Ключевая разница: Динамическое давление — это непрерывная физическая сила, оказываемая на объект чем-то, например воздухом на жидкость. Статическое давление — это физическая сила, действующая на объек

Содержание:

Ключевая разница: Динамическое давление — это непрерывная физическая сила, оказываемая на объект чем-то, например воздухом на жидкость. Статическое давление — это физическая сила, действующая на объект, который не находится в движении.

Динамическое и статическое давление используются в гидродинамике под давлением, которое оказывается на объект. Эти термины являются частью принципа Бернулли и используются в качестве энергетического баланса в замкнутой системе. Три термина используются для определения состояния замкнутой системы несжимаемой жидкости постоянной плотности.

Давайте просто поймем эту концепцию. Это довольно простая концепция, которая требует мало объяснений. Статическое и динамическое давление часто используются для определения давления в замкнутой системе. Итак, предположим, что речь идет о жидкости (вода, туман и т. Д.) В трубе. Этот кусок трубы расположен горизонтально и заполнен жидкостью.

Жидкость внутри этой трубы неподвижна и не движется, но это не значит, что на нее нет давления. Воздух обеспечивает давление, толкающее его вниз, это называется статическим давлением, когда жидкость находится в состоянии покоя. Теперь представьте, что в трубе течет вода, давление, создаваемое водой, проталкиваемой к текущей жидкости, это называется динамическим давлением.

Обычно это единственная разница. Давление, возникающее при отсутствии движения, является статическим давлением, в то время как давление из-за движения является динамическим давлением.

Сравнение динамического и статического давления:

	Динамическое давление	Статическое давление
Определение	Является ли непрерывная физическая сила, воздействующая на объект чем-то, например воздухом, на жидкость	Физическая сила, действующая на объект, который не находится в движении
поле	Динамика жидкостей	Гидродинамика, конструкция и эксплуатация самолета и гидродинамика
движение	Объект движения	Объект застойный

Изображение предоставлено: forum.grasscity.com, brighthubengineering.com

Давление в движущейся жидкости — Наука и образование

В текущей жидкости различают статическое давление и динамическое давление. Причиной статического давления, как и в случае неподвижной жидкости, является сжатие жидкости. Статическое давление проявляется в напоре на стенку трубы, по которой течёт жидкость.

Динамическое давление обусловливается скоростью течения жидкости. Чтобы обнаружить это давление, надо затормозить жидкость, и тогда оно, как и. статическое давление, проявится в виде напора.

Сумма статического и динамического давлений называется полным давлением.

В покоящейся жидкости динамическое давление равно нулю, следовательно, статическое давление равно полному давлению и может быть измерено любым манометром.

Измерение давления в движущейся жидкости сопряжено с целым рядом трудностей. Дело в том, что манометр, погружённый в движущуюся жидкость, изменяет скорость движения жидкости в том месте, где он находится. При этом, конечно, изменяется и величина измеряемого давления. Чтобы манометр, погружённый в жидкость, совсем не изменял скорости жидкости, он должен двигаться вместе с жидкостью. Однако измерять таким путём давление внутри жидкости крайне неудобно. Это затруднение обходят, придавая трубке, соединённой с манометром, обтекаемую форму, при которой она почти не изменяет скорости движения жидкости. Практически для измерения давлений внутри движущейся жидкости или газа применяют узкие манометрические трубки.

Статическое давление измеряется с помощью манометрической трубки, плоскость отверстия которой расположена параллельно линиям тока. Если жидкость в трубе находится под давлением, то в манометрической трубке жидкость поднимается на некоторую высоту, соответствующую статическому давлению в данном месте трубы.

Полное давление измеряют трубкой, плоскость отверстия которой расположена перпендикулярно линиям тока. Такой прибор называется трубкой Пито. Попав в отверстие трубки Пито, жидкость останавливается. Высота столба жидкости (h_полн) в манометрической трубке будет соответствовать полному давлению жидкости в данном месте трубы.

В дальнейшем нас будет интересовать только статическое давление, которое мы будем называть просто давлением внутри движущейся жидкости или газа.?

Если измерить статическое давление в движущейся жидкости в различных частях трубы переменного сечения, то окажется, что в узкой части трубы оно меньше, чем в широкой её части.

Но скорости течения жидкости обратно пропорциональны площадям сечения трубы; следовательно, давление в движущейся жидкости зависит от скорости её течения.

В местах, где жидкость движется быстрее (узкие места трубы), давление меньше, чем там, где эта жидкость движется медленнее (широкие места трубы).

Этот факт можно объяснить на основе общих законов механики.

Допустим, что жидкость переходит из широкой части трубки в узкую. При этом частицы жидкости увеличивают скорости, т. е. движутся с ускорениями в направлении движения. Пренебрегая трением, на основе второго закона Ньютона можно утверждать, что равнодействующая сил, действующих на каждую частицу жидкости, также направлена в сторону движения жидкости. Но эта равнодействующая сила создаётся силами давления, которые действуют на каждую данную частицу со стороны окружающих её частиц жидкости, и направлена вперёд, по направлению движения жидкости. Значит, сзади на частицу действует большее давление, чем спереди. Следовательно, как показывает и опыт, давление в широкой части трубки больше, чем в узкой.

Если жидкость течёт из узкой в широкую часть трубки, то, очевидно, в этом случае частицы жидкости тормозятся. Равнодействующая сил, действующих на каждую частицу жидкости со стороны окружающих её частиц, направлена в сторону, противоположную движению. Эта равнодействующая определяется разностью давлений в узком и широком каналах. Следовательно, частица жидкости, переходя из узкой в широкую часть трубки, движется из мест с меньшим давлением в места с большим давлением.

Итак, при стационарном движении в местах сужения каналов давление жидкости понижено, в местах расширения – повышено.

Скорости течения жидкости принято изображать густотой расположения линий тока. Поэтому в тех частях стационарного потока жидкости, где давление меньше, линии тока должны быть расположены гуще, и, наоборот, где давление больше, линии тока расположены реже. То же относится и к изображению потока газа.

Статическое и динамическое давление вентилятора в корпусе ПК

Опубликовано 12.05.2021 автор Андрей Андреев — 0 комментариев

Приветствую, уважаемые посетители моего блога! Сегодня давайте обсудим статическое и динамическое давление вентилятора — что это такое в компьютере, как считается и стоит ли заморачиваться с формулами.

О том, сколько вентиляторов обязательно нужно иметь в корпусе системного блока, читайте здесь.

Что значит статическое давление

Кулер в компьютере ни конструкцией, ни принципами работы вообще не отличается от обычных вентиляторов, используемых в бытовых климатических системах. К нему применимы те же физические формулы, которые используются при расчетах систем вентиляции.

В характеристиках вентилятора можно увидеть параметр, который называется «Напор», или по-другому «Статическое давление».

Рассчитывается как разница перед крыльчаткой и за ней. Из-за этой разницы воздух циркулирует в корпусе ПК — не только продвигаясь лопастями кулера, но и перемещаясь естественным образом.

Динамическое давление кулера

Проходя сквозь крыльчатку, воздушный поток обретает определенную скорость, создавая скоростной напор. Если установить преграду на пути этого потока, он остановится, немного сжавшись, а его кинетическая энергия трансформируется в потенциальную.

Динамическим называется давление перемещающегося воздушного потока «в идеальном» состоянии, то есть то, которое возникнет, если его резко остановить.

Полное давление — это сумма статического и динамического. Эти характеристики зависят от конструкции кулера и скорости вращения крыльчатки.

Измерить их можно с помощью прибора, который называется дифференциальный манометр. Замеры производятся с помощью специальных трубок Пито-Прадля.

А теперь подумайте сами, стоит ли настолько сильно заморачиваться с измерением параметров воздуха внутри шасси? На мой взгляд, если система охлаждения не справляется с задачей, нужно установить дополнительный кулер или использовать крыльчатки помощнее.

Все-таки мы с вами не инженеры, а продвинутые юзеры, и проектировка систем охлаждения не входит в категорию обычного обслуживания ПК.

Очень сомневаюсь, что этим заморачиваются профессиональные сборщики компьютеров, у которых процесс поставлен на поток.

Также советую почитать «Правильная циркуляция воздуха в компьютерном корпусе». Подписывайтесь на меня в социальных сетях, чтобы не пропустить уведомления о публикации новых интересных статей. До скорой встречи!

С уважением, автор блога Андрей Андреев.

Динамическое давление воды. Статическое давление

Самолет, находящийся в неподвижном или подвижном относительно него воздушном потоке, испытывает со стороны последнего давление, в первом случае (когда воздушный поток неподвижен) — это статическое давление и во втором случае (когда воздушный поток подвижен) — это динамическое давление, оно чаще называется скоростным напором. Статическое давление в струйке аналогично давлению покоящейся жидкости (вода, газ). Например: вода в трубе, она может находиться в состоянии покоя или движения, в обоих случаях стенки трубы испытывают давление со стороны воды. В случае движения воды давление будет несколько меньше, так как появился скоростной напор.

Согласно закону сохранения энергии, энергия струйки воздушного потока в различных сечениях струйки воздуха есть сумма кинетической энергии потока, потенциальной энергии сил давления, внутренней энергии потока и энергии положения тела. Эта сумма — величина постоянная:

Е кин +Е р +Е вн +Е п =сопst (1.10)

Кинетическая энергия (Е кин) — способность движущегося воздушного потока совершать работу. Она равна

где m — масса воздуха, кгс с 2 м; V -скорость воздушного потока, м/с. Если вместо массы m подставить массовую плотность воздуха р , то получим формулу для определения скоростного напора q (в кгс/м 2)

Потенциальная энергия Е р — способность воздушного потока совершать работу под действием статических сил давления. Она равна (в кгс-м)

E p =PFS, (1.13)

где Р — давление воздуха, кгс/м 2 ; F — площадь поперечного сечения струйки воздушного потока, м 2 ; S — путь, пройденный 1 кг воздуха через данное сечение, м; произведение SF называется удельным объемом и обозначается v , подставляя значение удельного объема воздуха в формулу (1.13), получим

E p =Pv. (1.14)

Внутренняя энергия Е вн — это способность газа совершать работу при изменении его температуры:

где Cv — теплоемкость воздуха при неизменном объеме, кал/кг-град; Т — температура по шкале Кельвина, К; А — термический эквивалент механической работы (кал-кг-м).

Из уравнения видно, что внутренняя энергия воздушного потока прямо пропорциональна его температуре.

Энергия положенияEn — способность воздуха совершать работу при изменении положения центра тяжести данной массы воздуха при подъеме на определенную высоту и равна

En=mh (1.16)

где h — изменение высоты, м.

Ввиду мизерно малых значений разноса центров тяжести масс воздуха по высоте в струйке воздушного потока этой энергией в аэродинамике пренебрегают.

Рассматривая во взаимосвязи все виды энергии применительно к определенным условиям, можно сформулировать закон Бернулли, который устанавливает связь между статическим давлением в струйке воздушного потока и скоростным напором.

Рассмотрим трубу (Рис. 10) переменного диаметра (1, 2, 3), в которой движется воздушный поток. Для измерения давления в рассматриваемых сечениях используют манометры. Анализируя показания манометров, можно сделать заключение, что наименьшее динамическое давление показывает манометр сечения 3-3. Значит, при сужении трубы увеличивается скорость воздушного потока и давление падает.

Рис. 10 Объяснение закона Бернулли

Причиной падения давления является то, что воздушный поток не производит никакой работы (трение не учитываем) и поэтому полная энергия воздушного потока остается постоянной. Если считать температуру, плотность и объем воздушного потока в различных сечениях постоянными (T 1 =T 2 =T 3 ;р 1 =р 2 =р 3 , V1=V2=V3), то внутреннюю энергию можно не рассматривать.

Значит, в данном случае возможен переход кинетической энергии воздушного потока в потенциальную и наоборот.

Когда скорость воздушного потока увеличивается, то увеличивается и скоростной напор и соответственно кинетическая энергия данного воздушного потока.

Подставим значения из формул (1.11), (1.12), (1.13), (1.14), (1.15) в формулу (1.10), учитывая, что внутренней энергией и энергией положения мы пренебрегаем, преобразуя уравнение (1.10), получим

(1.17)

Это уравнение для любого сечения струйки воздуха пишется следующим образом:

Такой вид уравнения является самым простым математическим уравнением Бернулли и показывает, что сумма статического и динамического давлений для любого сечения струйки установившегося воздушного потока есть величина постоянная. Сжимаемость в данном случае не учитывается. При учете сжимаемости вносятся соответствующие поправки.

Для наглядности закона Бернулли можно провести опыт. Взять два листка бумаги, держа параллельно друг другу на небольшом расстоянии, подуть в промежуток между ними.

Рис. 11 Измерение скорости воздушного потока

Листы сближаются. Причиной их сближения является то, что с внешней стороны листов давление атмосферное, а в промежутке между ними вследствие наличия скоростного напора воздуха давление уменьшилось и стало меньше атмосферного. Под действием разности давлений листки бумаги прогибаются вовнутрь.

Виды давления

Статическое давление

Статическое давление — это давление неподвижной жидкости. Статическое давление = уровень выше соответствующей точки измерения + начальное давление в расширительном баке.

Динамическое давление

Динамическое давление — это давление движущегося потока жидкости.

Давление нагнетания насоса

Рабочее давление

Давление, имеющееся в системе при работе насоса .

Допустимое рабочее давление

Максимальное значение рабочего давления, допускаемого из условий безопасности работы насоса и системы.

Давление — физическая величина, характеризующая интенсивность нормальных (перпендикулярных к поверхности) сил, с которыми одно тело действует на поверхность другого (например, фундамент здания на грунт, жидкость на стенки сосуда, газ в цилиндре двигателя на поршень и т. п.). Если силы распределены вдоль поверхности равномерно, то Давление р на любую часть поверхности равно р = f/s , где S — площадь этой части, F — сумма приложенных перпендикулярно к ней сил. При неравномерном распределении сил это равенство определяет среднее давление на данную площадку, а в пределе, при стремлении величины S к нулю, — давление в данной точке. В случае равномерного распределения сил давление во всех точках поверхности одинаково, а в случае неравномерного — изменяется от точки к точке.

Для непрерывной среды аналогично вводится понятие давление в каждой точке среды, играющее важную роль в механике жидкостей и газов. Давление в любой точке покоящейся жидкости по всем направлениям одинаково; это справедливо и для движущейся жидкости или газа, если их можно считать идеальными (лишёнными трения). В вязкой жидкости под давление в данной точке понимают среднее значение давление по трём взаимно перпендикулярным направлениям.

Давление играет важную роль в физических, химических, механических, биологических и др. явлениях.

Потеря давления

Потеря давления — снижение давления между входом и выходом элемента конструкции. К подобным элементам относятся трубопроводы и арматура . Потери возникают по причине завихрений и трения. Каждый трубопровод и арматура в зависимости от материала и степени шероховатости поверхности характеризуется собственным коэффициентом потерь . За соответствующей информацией следует обратиться к их изготовителям.

Единицы измерения давления

Давление является интенсивной физической величиной. Давление в системе СИ измеряется в паскалях; применяются также следующие единицы:

Давление
		мм вод. ст.	мм рт. ст.		кг/см 2		кг/м 2	м вод. ст.
1 мм вод. ст.
1 мм рт. ст.
1 бар

Сумма статического и динамического давления называется полным давлением потока. При увеличении скорости потока динамическая составляющая полного давления возрастает, а статическая уменьшается (см. рис.4). В покоящемся потоке динамическое давление равно нулю, а полное давление равно статическому.

р

р о

статическое

давление

динамическое

давление

ИЗМЕРЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ В ПОТОКЕ

• Статическое давление измеряется р ст

манометром, установленным

перпендикулярно направлению

потока (в простейшем случае –

открытым жидкостным манометром

• Полное давление измеряется манометром, р полн

Установленням паралельно направлению

потока (трубка Пито)

разностью полного и статического

давления и измеряется комбинацией р дин

предыдущих приборов, которая называется

трубкой Прандтля.

ПРИМЕНЕНИЕ ЗАКОНА БЕРНУЛЛИ

В мореплавании.

Во время движения судов параллельными курсами при сближении в случае нарушения скоростного режима существует возможность столкновения. Почему? Обратимся к рис.4.9. На нем изображены два судна, движущиеся параллельными курсами

Рис.4.9

υ 1 υ 2 υ 1

р 1 р 2 р 1 υ 2 >υ 1

р 2 р 1

в одном направлении. Каждое из них носом разрезает воду на два потока. Та вода, которая оказывается между судами, попадая в «узкость», вынуждена проскакивать по ней со скоростью υ 2 , бóльшей, чем скорость потока υ 1 с внешней стороны судов. Следовательно, согласно закону Бернулли, давление воды между судами р 1 окажется меньше давления воды р 2 с внешней стороны. При наличии разницы давлений движение осуществляется из зоны более высокого давления в зону более низкого давления – природа не терпит пустоты! – следовательно, оба судна устремятся друг к другу (направление указано стрелками). Если в данной ситуации будет нарушено соответствие между дистанцией сближения и скоростью хода, то существует опасность столкновения – так называемое «присасывание» судов. Если суда движутся параллельными, но встречными курсами, эффект «присасывания» тоже имеет место. Поэтому при сближении судов правила мореплавания требуют сбрасывания скорости хода до оптимального значения.

При движении судна по мелководью ситуация складывается аналогично (см. рис.4.10). Вода под днищем судна оказывается в «узкости», скорость потока

Рис.4.10

υ 1 ,p 1 υ 1 , p 1 υ 2 > υ 1

υ 2, р 2 р 2

увеличивается, давление под судном уменьшается – судно как бы притягивается ко дну. Во избежание возможности сесть на мель, необходимо сбросить скорость хода, чтобы минимизировать этот эффект.

В авиации.

Знание и использование закона Бернулли позволило создать летательные аппараты

тяжелее воздуха – это самолеты, аэропланы, вертолеты, автожиры (малые легкие вертолеты). Дело в том, что сечение крыла или лопасти этих машин имеет так называемый аэродинамический профиль , вызывающий появление подъемной силы (см. рис.4.11). Достигается это следующим образом. Все дело в «каплевидной» форме аэродинамического профиля. Опыт показывает, что когда крыло помещено в поток воздуха, вблизи задней кромки крыла возникают вихри, вращающиеся в случае, изображенном на рис.4.11, против часовой стрелки. Вихри эти растут, отрываются от крыла и уносятся потоком. Остальная масса воздуха вблизи крыла получает при этом противоположное вращение – по часовой стрелке – образуя циркуляцию около крыла (на рис.4.11 эта циркуляция изображена пунктирной замкнутой линией). Наклдываясь на общий поток, циркуляция слегка тормозит поток воздуха под крылом и слегка ускоряет поток воздуха над крылом. Таким образом, над крылом образовывается зона более низкого, чем под крылом, давления, что и приводит к возникновению подъемной силы F п , направленной вертикально вверх. Кроме нее, в результате движения самолета на крыло

Рис.4.11

направление движения самолета

υ 2 , р 2 υ 2 > υ 1

действуют еще три силы: 1). Сила тяжести G , 2). Сила тяги двигателей самолета F т ,

3). Сила лобового сопротивления воздуха F с . При геометрическом сложении всех четырех сил получается равнодействующая сила F, которая и определяет направление движения самолета.

Чем больше скорость набегающего потока (а она зависит от силы тяги двигателей), тем больше скорость и подъемная сила, и сила лобового сопротивления. Эти силы зависят, кроме того, и от формы профиля крыла, и от угла, под которым поток набегает на крыло (так называемый угол атаки), а также от плотности набегающего потока: чем больше плотность, тем больше эти силы.

Профиль крыла выбирают так, чтобы оно давало возможно бóльшую подъемную силу при возможно меньшем лобовом сопротивлении. Теория возникновения подъемной силы крыла при обтекании потоком воздуха была дана основоположником теории авиации, основателем российской школы аэро- и гидродинамики Николаем Егоровичем Жуковским (1847-1921).

Самолеты, рассчитанные на полет с различной скоростью, имеют различные размеры крыльев. Медленно летящие транспортные самолеты должны иметь большую площадь крыльев, т.к. при малой скорости подъемная сила, приходящаяся на единицу площади крыла, невелика. Скоростные же самолеты получают достаточную подъемную силу и от крыльев малой площади.

Т.к. подъемная сила крыла уменьшается при уменьшении плотности воздуха, то для полета на большой высоте самолет должен двигаться с большей скоростью, чем вблизи земли.

Подъемная сила возникает и в том случае, когда крыло движется в воде. Это дает возможность строить суда на подводных крыльях. Корпус таких судов во время движения выходит из воды – это уменьшает сопротивление воды и позволяет достичь большой скорости хода. Т.к. плотность воды во много раз больше плотности воздуха, то можно получить достаточную подъемную силу подводного крыла при сравнительно малой его площади и умеренной скорости.

Существует тип летательных аппаратов тяжелее воздуха, для которого крылья не нужны. Это – вертолеты. Лопасти вертолета тоже имеют аэродинамический профиль. Винт создает вертикальную тягу независимо от того, движется вертолет или нет – поэтому при работе воздушных винтов вертолет может неподвижно висеть в воздухе или подниматься по вертикали. Для горизонтального перемещения вертолета необходимо создать горизонтальную тягу. Это достигается путем изменения угла наклона лопастей, что выполняется при помощи специального механизма во втулке винта. (Небольшой винт с горизонтальной осью на хвосте вертолета служит лишь для того, чтобы корпус вертолета не стал вращаться в сторону, обратную вращению большого винта.)

Системы отопления обязательно тестируют на устойчивость к давлению

Из этой статьи вы узнаете, что такое статическое и динамическое давление системы отопления, зачем оно нужно и чем отличается. Также будут рассмотрены причины его повышения и понижения и методы их устранения. Помимо этого, речь пойдет о том, каким давлением испытывают различные системы отопления и способы данной проверки.

Виды давления в отопительной системе

Выделяют два вида:

• статистическое;
• динамическое.

Что такое статическое давление системы отопления? Это то, которое создаётся под воздействием силы притяжения. Вода под собственным весом давит на стенки системы с силой пропорциональной высоте, на которую она поднимается. С 10 метров этот показатель равен 1 атмосфере. В статистических системах не задействуют нагнетатели потока, и теплоноситель циркулирует по трубам и радиаторам самотеком. Это открытые системы. Максимальное давление в открытой системе отопления составляет около 1,5 атмосферы. В современном строительстве такие методы практически не применяются, даже при монтаже автономных контуров загородных домов. Это связано с тем, что для такой схемы циркуляции надо применять трубы с большим диаметром. Это не эстетично и дорого.

Динамическое давление в системе отопления можно регулировать

Динамическое давление в закрытой системе отопления создается искусственным повышением скорости потока теплоносителя при помощи электрического насоса. Например, если речь идет о многоэтажках, или крупных магистралях. Хотя, теперь даже в частных домах при монтаже отопления используют насосы.

Важно! Речь идет об избыточном давлении без учета атмосферного.

Каждая из систем отопления имеет свой допустимый предел прочности. Иными словами, может выдержать разную нагрузку. Чтобы узнать какое рабочее давление в закрытой системе отопления, надо к статическому, создаваемому столбом воды, добавить динамическое, нагнетаемое насосами. Для правильной работы системы, показания манометра должны быть стабильными. Манометр – механический прибор, измеряющий силу, с которой вода движется в системе отопления. Он состоит из пружины, стрелки и шкалы. Манометры устанавливаются в ключевых местах. Благодаря им можно узнать какое рабочее давление в системе отопления, а также выявлять неисправности в трубопроводе во время диагностики.

Перепады давления

Чтобы компенсировать перепады, в контур встраивается дополнительное оборудование:

1. расширительный бачок;
2. клапан аварийного выброса теплоносителя;
3. воздухоотводы.

Тестирование воздухом – испытательное давление системы отопления повышают до 1,5 бар, затем спускают до 1 бара и оставляют на пять минут. При этом потери не должны превышать 0,1 бар.

Тестирование водой – давление повышают не менее чем до 2 бар. Возможно и больше. Зависит от рабочего давления. Максимальное рабочее давление системы отопления надо умножить на 1,5. За пять минуть потери не должны превышать 0,2 бар.

Панельное

Холодное гидростатическое тестирование – 15 минут с давлением 10 бар, потери не больше 0,1 бара. Горячее тестирование – поднятие температуры в контуре до 60 градусов на семь часов.

Испытывают водой, нагнетая 2,5 бара. Дополнительно проверяют водонагреватели (3-4 бара) и насосные установки.

Тепловые сети

Допустимое давление в системе отопления постепенно повышается до уровня выше рабочего на 1,25, но не меньше 16 бар.

По результатам тестирования составляется акт, который является документом, подтверждающим заявленные в нем эксплуатационные характеристики. К ним, в частности, относиться рабочее давление.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ г. СЕМЕЙ

Методическое пособие по теме:

Исследование реологических свойств биологических жидкостей.

Методы исследования кровообращения.

Реография.

Составитель: Преподаватель

Ковалева Л.В.

Основные вопросы темы:

1. Уравнение Бернулли. Статическое и динамическое давления.
2. Реологические свойства крови. Вязкость.
3. Формула Ньютона.
4. Число Рейнольдса.
5. Ньютоновская и Неньютоновская жидкость
6. Ламинарное течение.
7. Турбулентное течение.
8. Определение вязкости крови с помощью медицинского вискозиметра.
9. Закон Пуазейля.
10. Определение скорости кровотока.
11. Полное сопротивление тканей организма. Физические основы реографии. Реоэнцефалография
12. Физические основы баллистокардиографии.

Уравнение Бернулли. Статическое и динамическое давления.

Идеальной называется несжимаемая и не имеющая внутреннего трения, или вязкости; стационарным или установившимся называется течение, при котором скорости частиц жидкости в каждой точке потока со временем не изменяются. Установившееся течение характеризуют линиями тока — воображаемыми линиями, совпадающими с траекториями частиц. Часть потока жидкости, ограниченная со всех сторон линиями тока, образует трубку тока или струю. Выделим трубку тока настолько узкую, что скорости частиц V в любом ее сечении S, перпендикулярном оси трубки, можно считать одинаковыми по всему сечению. Тогда объем жидкости, протекающий через любое сечение трубки в единицу времени остается постоянным, так как движение частиц в жидкости происходит только вдоль оси трубки: . Это соотношение назы­вается условием неразрывности струи. Отсюда следует, что и для реальной жидкости при установившемся течении по трубе переменного сечения количество Qжидкости, проте­кающее в единицу времени через любое сечение трубы, остается по­стоянным (Q = const) и средние скорости течения в различных сече­ниях трубы обратно пропорциональны площадям этих сечений: и т. д.

Выделим в потоке идеальной жидкости трубку тока, а в ней — достаточно малый объем жидкости массой , который при тече­нии жидкости перемещается из положения А в положение В.

Из-за малости объема можно считать, что все частицы жидкости в нем находятся в равных условиях: в положе­нии А имеют давление скорость и находятся на высоте h 1 от нуле­вого уровня; в положении В — соот­ветственно . Сечения трубки тока соответственно S 1 и S 2 .

Жидкость, находящаяся под дав­лением, обладает внутренней потен­циальной энергией (энергией давле­ния), за счет которой она может совершать работу. Этаэнергия W p измеряется произведением давления на объем V жидкости: . В данном случае перемещение массы жидкости происходит под действием разности сил давления в се­чениях Si и S 2 . Совершаемая при этом работа А р равняется разности по­тенциальных энергий давления в точках . Эта работа расходуется на работу по преодолению действия силы тяжес­ти и на изменение кинетической энергии массы

Жидкости:

Следовательно, А р = A h + A D

Перегруппировав члены уравнения, получим

Положения А и В выбраны произвольно, поэтому можно утверждать, что в любом месте вдоль трубки тока сохраняется условие

разделив это уравнение на , получим

где — плотность жидкости.

Это и есть уравнение Бернулли. Все члены уравнения, как легко убедиться, имеют размерность давления и называются: статистическим: гидростатическим: — динамическим. Тогда уравнение Бернулли можно сформулировать так:

при стационарном течении идеальной жидкости полное давление равное сумме статического, гидростатического и динамического давлений, остается величиной постоянной в любом поперечном сечении потока.

Для горизонтальной трубки тока гидростатическое давление ос­тается постоянным и может быть отнесено в правую часть уравнения, которое при этом принимает вид

статистическое давление обусловливает потенциальную энергию жидкос­ти (энергию давления), динамическое давление — кинетическую.

Из этого уравнения следует вывод, называемый правилом Бернулли:

статическое давление невязкой жидкости при течении по горизон­тальной трубе возрастает там, где скорость ее уменьшается, и на­оборот.

Уравнение Бернулли. Статическое и динамическое давления.

Идеальной называется несжимаемая и не имеющая внутреннего трения, или вязкости; стационарным или установившимся называется течение, при котором скорости частиц жидкости в каждой точке потока со временем не изменяются. Установившееся течение характеризуют линиями тока — воображаемыми линиями, совпадающими с траекториями частиц. Часть потока жидкости, ограниченная со всех сторон линиями тока, образует трубку тока или струю. Выделим трубку тока настолько узкую, что скорости частиц V в любом ее сечении S, перпендикулярном оси трубки, можно считать одинаковыми по всему сечению. Тогда объем жидкости, протекающий через любое сечение трубки в единицу времени остается постоянным, так как движение частиц в жидкости происходит только вдоль оси трубки: . Это соотношение назы­вается условием неразрывности струи. Отсюда следует, что и для реальной жидкости при установившемся течении по трубе переменного сечения количество Qжидкости, проте­кающее в единицу времени через любое сечение трубы, остается по­стоянным (Q = const) и средние скорости течения в различных сече­ниях трубы обратно пропорциональны площадям этих сечений: и т . д.

Выделим в потоке идеальной жидкости трубку тока, а в ней — достаточно малый объем жидкости массой , который при тече­нии жидкости перемещается из положения А в положение В.

Из-за малости объема можно считать, что все частицы жидкости в нем находятся в равных условиях: в положе­нии А имеют давление скорость и находятся на высоте h₁от нуле­вого уровня; в положении В — соот­ветственно . Сечения трубки тока соответственно S₁ и S₂.

Жидкость, находящаяся под дав­лением, обладает внутренней потен­циальной энергией (энергией давле­ния), за счет которой она может совершать работу. Этаэнергия W_pизмеряется произведением давления на объем V жидкости: . В данном случае перемещение массы жидкости происходит под действием разности сил давления в се­чениях Si и S₂. Совершаемая при этом работа А_рравняется разности по­тенциальных энергий давления в точках . Эта работа расходуется на работу по преодолению действия силы тяжес­ти и на изменение кинетической энергии массы

жидкости:

Следовательно, А_р = A_h + A_D

Перегруппировав члены уравнения, получим

Положения А и В выбраны произвольно, поэтому можно утверждать, что в любом месте вдоль трубки тока сохраняется условие

разделив это уравнение на , получим

где — плотность жидкости.

Это и есть уравнение Бернулли. Все члены уравнения, как легко убедиться, имеют размерность давления и называются: статистическим: гидростатическим: — динамическим. Тогда уравнение Бернулли можно сформулировать так:

при стационарном течении идеальной жидкости полное давление равное сумме статического, гидростатического и динамического давлений, остается величиной постоянной в любом поперечном сечении потока.

Для горизонтальной трубки тока гидростатическое давление ос­тается постоянным и может быть отнесено в правую часть уравнения, которое при этом принимает вид

статистическое давление обусловливает потенциальную энергию жидкос­ти (энергию давления), динамическое давление — кинетическую.

Из этого уравнения следует вывод, называемый правилом Бернулли:

статическое давление невязкой жидкости при течении по горизон­тальной трубе возрастает там, где скорость ее уменьшается, и на­оборот.

Вязкость жидкости

Реология— это наука о деформациях и текучести вещества. Под реологией крови (гемореологией) будем понимать изучение биофизических особенностей крови как вязкой жидкости. В реальной жидкости между молекулами действуют силы взаимного притяжения, обусловливающие внутреннее трение. Внутреннее трение, например, вызывает силу сопротивления при помешивании жидкости, замедление скорости падения брошенных в нее тел, а также при определенных условиях — ламинарное течение.

Ньютон установил, что сила F_Bвнутреннего трения между двумя слоями жидкости, движущимися с различными скоростями, зависит от природы жидкости и прямо пропорциональна площади S соприкасающихся слоев и градиенту скорости dv/dz между ними F = Sdv/dz где — коэффициент пропорциональности, называемый коэффициентом вязкостиили просто вязкостью жидкости и зависящий от ее при­роды.

Сила F_Bдействует касательно к поверхности соприкасающихся слоев жидкости и направлена так, что ускоряет слой, движущийся более медленно, замедляет слой, движущийся бо­лее быстро.

Градиент скорости в данном случае характери­зует быстроту изменения скорости между слоями жидкости, т. е. в направ­лении, перпендикулярном направлению течения жид­кости. Для конечных зна­чений он равен .

Единица коэффициента вязкости в ,в системе СГС — , эта единица называется пуазом (П). Соот­ношение между ними: .

На практике вязкость жидкости характеризуют относительной вязкостью , под которой понимают отношение коэффициента вяз­кости данной жидкости к коэффициенту вязкости воды при той же температуре:

У большинства жидкостей (вода, низкомолекулярные органические соединения, истинные растворы, расплавленные металлы и их соли) коэффициент вязкости зависит только от природы жидкости и темпе­ратуры (с повышением температуры коэффициент вязкости понижа­ется). Такие жидкости называются ньютоновскими.

У некоторых жидкостей, преимущественно высокомолекулярных (например, растворы полимеров) или представляющих дисперсные системы (суспензии и эмульсии), коэффициент вязкости зависит также от режима течения — давления и градиента скорости. При их увеличе­нии вязкость жидкости уменьшается вследствие нарушения внутренней структуры потока жидкости. Такие жидкости называются структурно вязкими или неньютоновскими. Их вязкость характеризуют так называемым условным коэффициентом вязкости, который относится к определенным условиям течения жидкости (давление, скорость).

Кровь представляет собой суспензию форменных элементов в бел­ковом растворе — плазме. Плазма – практически ньютоновская жидкость. Поскольку 93 % форменных элементов составляют эритроциты, то при упрощенном рассмотрении кровь – это суспензия эритроцитов в физиологическом растворе. Поэтому, строго говоря, кровь должна быть отнесена к неньютоновским жидкостям. Кроме того, при течении крови по сосудам наблюдается концентрация форменных элементов в цент­ральной части потока, где вязкость соответственно увеличивается. Но поскольку вязкость крови не так велика, этими явлениями пренебре­гают и считают ее коэффициент вязкости постоянной величиной.

Относительная вязкость крови в норме составляет 4,2—6. При патоло­гических условиях она может снижаться до 2—3 (при анемии) или повы­шаться до 15—20 (при полицитемии), что сказывается на скорости оседания эритроцитов (СОЭ). Изменение вязкости крови — одна из причин изменения скорости оседания эритроцитов (СОЭ). Вязкость крови имеет диагностическое значение. Некоторые инфекционные заболевания увеличивают вязкость, другие же, например брюшной тиф и туберкулез, — уменьшают.

Относительная вязкость сыво­ротки крови в норме 1,64—1,69 и при патологии 1,5—2,0. Как и у любой жидкости, вязкость крови возрастает при снижении температуры. При повышении жесткости эритроцитарной мембраны, например при атеросклерозе, вязкость крови также возрастает, что приводит к увеличению нагрузки на сердце. Вязкость крови неодинакова в широких и узких сосудах, причем влияние диаметра кровеносного сосуда на вязкость начинает сказываться при просвете менее 1 мм. В сосудах тоньше 0,5 мм вязкость уменьшается прямо пропорционально укорочению диаметра, поскольку в них эритроциты выстраиваются вдоль оси в цепочку наподобие змейки и окружены слоем плазмы, изолирующей «змейку» от сосудистой стенки.

Узнать еще:

Уравнение Бернулли. Статическое и динамическое давления — Студопедия

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ г. СЕМЕЙ

Методическое пособие по теме:

Исследование реологических свойств биологических жидкостей.

Методы исследования кровообращения.

Реография.

Составитель: Преподаватель

Ковалева Л.В.

Основные вопросы темы:

1. Уравнение Бернулли. Статическое и динамическое давления.
2. Реологические свойства крови. Вязкость.
3. Формула Ньютона.
4. Число Рейнольдса.
5. Ньютоновская и Неньютоновская жидкость
6. Ламинарное течение.
7. Турбулентное течение.
8. Определение вязкости крови с помощью медицинского вискозиметра.
9. Закон Пуазейля.
10. Определение скорости кровотока.
11. Полное сопротивление тканей организма. Физические основы реографии. Реоэнцефалография
12. Физические основы баллистокардиографии.

Уравнение Бернулли. Статическое и динамическое давления.

Идеальной называется несжимаемая и не имеющая внутреннего трения, или вязкости; стационарным или установившимся называется течение, при котором скорости частиц жидкости в каждой точке потока со временем не изменяются. Установившееся течение характеризуют линиями тока — воображаемыми линиями, совпадающими с траекториями частиц. Часть потока жидкости, ограниченная со всех сторон линиями тока, образует трубку тока или струю. Выделим трубку тока настолько узкую, что скорости частиц V в любом ее сечении S, перпендикулярном оси трубки, можно считать одинаковыми по всему сечению. Тогда объем жидкости, протекающий через любое сечение трубки в единицу времени остается постоянным, так как движение частиц в жидкости происходит только вдоль оси трубки: . Это соотношение назы­вается условием неразрывности струи. Отсюда следует, что и для реальной жидкости при установившемся течении по трубе переменного сечения количество Qжидкости, проте­кающее в единицу времени через любое сечение трубы, остается по­стоянным (Q = const) и средние скорости течения в различных сече­ниях трубы обратно пропорциональны площадям этих сечений: и т . д.

Выделим в потоке идеальной жидкости трубку тока, а в ней — достаточно малый объем жидкости массой , который при тече­нии жидкости перемещается из положения А в положение В.

Из-за малости объема можно считать, что все частицы жидкости в нем находятся в равных условиях: в положе­нии А имеют давление скорость и находятся на высоте h₁от нуле­вого уровня; в положении В — соот­ветственно . Сечения трубки тока соответственно S₁ и S₂.

Жидкость, находящаяся под дав­лением, обладает внутренней потен­циальной энергией (энергией давле­ния), за счет которой она может совершать работу. Этаэнергия W_pизмеряется произведением давления на объем V жидкости: . В данном случае перемещение массы жидкости происходит под действием разности сил давления в се­чениях Si и S₂. Совершаемая при этом работа А_рравняется разности по­тенциальных энергий давления в точках . Эта работа расходуется на работу по преодолению действия силы тяжес­ти и на изменение кинетической энергии массы

жидкости:

Следовательно, А_р = A_h + A_D

Перегруппировав члены уравнения, получим

Положения А и В выбраны произвольно, поэтому можно утверждать, что в любом месте вдоль трубки тока сохраняется условие

разделив это уравнение на , получим

где — плотность жидкости.

Это и есть уравнение Бернулли. Все члены уравнения, как легко убедиться, имеют размерность давления и называются: статистическим: гидростатическим: — динамическим. Тогда уравнение Бернулли можно сформулировать так:

при стационарном течении идеальной жидкости полное давление равное сумме статического, гидростатического и динамического давлений, остается величиной постоянной в любом поперечном сечении потока.

Для горизонтальной трубки тока гидростатическое давление ос­тается постоянным и может быть отнесено в правую часть уравнения, которое при этом принимает вид

статистическое давление обусловливает потенциальную энергию жидкос­ти (энергию давления), динамическое давление — кинетическую.

Из этого уравнения следует вывод, называемый правилом Бернулли:

статическое давление невязкой жидкости при течении по горизон­тальной трубе возрастает там, где скорость ее уменьшается, и на­оборот.

Разница между статическим и динамическим давлением

Ключевое отличие: Динамическое давление — это постоянная физическая сила, прилагаемая к объекту чем-то, например воздухом к жидкости. Статическое давление — это физическая сила, действующая на неподвижный объект.

Динамическое и статическое давление используются в гидродинамике для уменьшения давления, оказываемого на объект. Эти термины являются частью принципа Бернулли и используются в качестве баланса энергии в замкнутой системе.Эти три термина используются для определения состояния замкнутой системы несжимаемой жидкости постоянной плотности.

Давайте просто разберемся с этой концепцией. Это довольно простая концепция, требующая небольшого объяснения. Статическое и динамическое давление часто используются для определения давления в замкнутой системе. Предположим, что мы говорим о жидкости (воде, тумане и т. Д.) В трубе. Этот кусок трубы расположен горизонтально и наполнен жидкостью.

Жидкость внутри этой трубы неподвижна и не движется, но это не значит, что на нее нет давления.Воздух создает давление, толкая его вниз, это называется статическим давлением, когда жидкость находится в состоянии покоя. Теперь представьте, что в трубе течет вода, давление, создаваемое водой, выталкивающей текущую жидкость, называется динамическим давлением.

Обычно это единственное отличие. Давление, возникающее при отсутствии движения, — это статическое давление, а давление из-за движения — это динамическое давление.

Сравнение динамического и статического давления:

	Динамическое давление	Статическое давление
Определение	Непрерывная физическая сила, прилагаемая к объекту чем-либо, например воздухом, на жидкость.	Физическая сила, приложенная к объекту, который не движется
Поле	Гидродинамика	Гидродинамика, конструкция и работа самолета и статистика жидкостей
Движение	Объект движется	Объект стоячий

Изображение предоставлено форумом.grasscity.com, brighthubengineering.com

Что такое статическое давление в гидродинамике?

Чтобы лучше понять, что такое статическое давление, нам сначала понадобится некоторая предыстория и пояснения по другим терминам. Термин «давление» широко используется во многих приложениях в гидродинамике и термодинамике, от аэродинамики до проектирования установок. Однако мы должны сделать вывод из контекста, если мы говорим о статическом, общем или динамическом давлении.

Большинство определений, упомянутых здесь, были взяты из книги Механика жидкостей Мерла К.Поттер, Дэвид К. Виггерт и Бассем Х. Рамадан.

Рекомендации по давлению

Важные соображения перед началом вычислительного моделирования ветроэнергетики

В гидромеханике давление определяется как нормальная сила, действующая на площадь. Математически давление p на точку определяется как:

Метрическими единицами измерения давления являются ньютоны на квадратный метр (Н / м²) или, как правило, килопаскаль (кПа).Например, атмосферное давление на уровне моря составляет 101,3 кПа. Английские единицы измерения давления — фунты на квадратный дюйм (psi) или фунты на квадратный фут (psf).

Моделирование атмосферного давления

Абсолютное давление

Как и температуру, давление можно измерять по разным шкалам, и для обоих свойств также есть абсолютные шкалы. В идеальном вакууме абсолютное давление достигает нуля. Таким образом, в пространстве нет молекул, оказывающих давление.Следовательно, невозможно добиться отрицательного абсолютного давления.

Все становится намного сложнее, когда мы рассматриваем относительные измерения давления. Когда дело доходит до терминологии, возникает большая путаница. Различные программы также часто рекомендуют интерпретацию своих измерений давления по-разному. Мы немного поговорим о том, как это работает с SimScale.

Моделирование атмосферного давления

Относительное давление

Существует множество различных способов измерения относительного давления.Первый и наиболее распространенный пример — манометрическое давление , которое достигается при измерении давления относительно атмосферного. Его также обычно называют барометрическим давлением. Из этого следует, что преобразование манометрического давления в абсолютное давление получается добавлением его к атмосферному давлению.

Давайте теперь рассмотрим другие измерения давления, которые используются в области механики жидкости.

Моделирование атмосферного давления

Статическое давление

Чтобы проиллюстрировать, что такое полное давление, давайте начнем с проверки знаменитого уравнения Бернулли:

, который измеряет разницу в скорости и давлении между двумя точками потока.

Давление p в этом уравнении равно статическому давлению . При измерении относительно атмосферного давления статическое давление совпадает с манометрическим давлением. Однако можно измерить статическое давление с помощью вакуума в качестве эталона, так что измеренное значение равно абсолютному давлению.

Статическое давление измеряется, когда жидкость находится в состоянии покоя относительно измерения. Его можно измерить с помощью пьезометра, прикрепленного к стенке трубы, по которой течет жидкость.

Моделирование давления воздуха

Динамическое давление

Обратите внимание, что при предварительном измерении статического давления мы не учитываем скоростные эффекты. Если не пренебрегать этими эффектами, измеряемое давление возрастет. Это увеличение называется динамическим давлением . Динамическое давление зависит от скорости и плотности жидкости:

Моделирование давления воздуха

Общее давление

Общее давление , также называемое давлением торможения, измеряется путем добавления статического давления к динамическому давлению:

Общее давление обычно измеряется с помощью устройства, называемого трубкой Пито.Вы можете увидеть трубки Пито на самолетах, например, в виде небольших отверстий или металлических трубок, висящих в крыльях, как показано ниже:

Трубка Пито на Airbus A380, Источник: Дэвид Монниа GFDL, CC-BY-SA-3.0 или CC BY-SA 2.0 fr, из Wikimedia Commons

Скорость внутри трубки Пито равна нулю, что делает ее точкой стагнации. Другое устройство, называемое статической трубкой Пито, может использоваться для непосредственного измерения динамического давления. В основном он состоит из трубки Пито с отверстием для статического давления.

Для большинства повседневных случаев полное давление очень близко к статическому давлению.Это происходит потому, что большинство систем предназначены для обеспечения низких скоростей жидкости, как правило, для предотвращения потери напора из-за трения, которое пропорционально кинетической энергии жидкости. В этих случаях различие между общим давлением и статическим давлением может не иметь значения.

Статическое давление

Давление в SimScale

Статическое давление на центробежном вентиляторе — CFD-анализ, проведенный с помощью SimScale Обычно при моделировании потоков жидкости мы используем уравнения Навье-Стокса.Теперь, когда мы выводим уравнения Навье-Стокса для несжимаемой жидкости, член давления имеет только математический смысл. Физический смысл имеет только градиент давления, который отвечает за движение жидкости. Другими словами, измерения давления используются в основном для проверки работоспособности решения.

Следуя этой логике, если мы изменим фиксированные граничные условия давления в нашей модели, например, суммируя постоянное значение, результирующий поток не изменится, потому что градиент давления останется прежним.

Более конкретно, для несжимаемых потоков SimScale использует удельное давление, которое определяется путем нормализации давления по плотности.

SimScale также позволяет использовать богатый набор граничных условий. Для получения дополнительной информации о настройке и использовании граничных условий на облачной платформе моделирования SimScale вы можете обратиться к этой странице документации. Для граничных условий входа давления используется полное давление, а для выходов давления — статическое или манометрическое давление.Если вы хотите узнать больше об облачной платформе SimScale и ее возможностях, загрузите этот обзор функций.

Чтобы узнать больше о моделировании давления воздуха, посетите этот блог.

---

Зарегистрируйтесь и загляните в наш блог SimScale, чтобы узнать больше!

---

Ссылки

• Мерл К. Поттер, Дэвид К. Виггерт и Бассем Х. Рамадан, «Механика жидкостей»

---

Динамическое давление

Динамическое давление — это кинетическая энергия текущей жидкости — жидкости или газа — на единицу объема — и может быть выражена как

p _d = 1/2 ρ v ² (1)

, где

p _d = динамическое давление (Н / м ² (Па), фунт _f / фут ² (psf))

ρ = плотность жидкости ( кг / м ³ , пробки / фут ³ )

v = скорость (м / с, фут / с)

Калькулятор динамического давления — единицы СИ

По умолчанию значения ниже для воды плотностью 1000 кг / м ³ .

ρ — плотность жидкости (кг / м ³ )

v — скорость (м / с)

• 1 Н / м ² = 1 Па = 1,4504×10 ^-4 фунт _фунт / дюйм ² (фунт / кв. дюйм) = 0,02089 фунт _фунт / фут ² (фунт / фут) = 1×10 ^-5 бар = 4,03×10 ^-3 в воде = 0,336×10 ^-3 футов вода = 0,1024 мм вода = 0,295×10 ^-3 ртутного столба = 7,55×10 ^-3 мм ртутного столба = 0,1024 кп / м ² = 0.993×10 ^-5 атм

Калькулятор динамического давления — британские единицы

Значения по умолчанию ниже приведены для воды с плотностью 1,940 пробок .

ρ — плотность жидкости ( пробки / фут ³ )

v — скорость (фут / с)

Некоторые общие плотности при атмосферном давлении:

• Вода — 0 ^o C — 1000 кг / м ³
• Вода — 32 ^o F — 1.940 шт. / Фут ³
  
• Воздух — 20 ^o C — 1,2 кг / м ³
• Воздух — 60 ^o F — 2,373 10 ^-3 шт. футов ³
  

Пример — Динамическое давление в потоке воды

Динамическое давление в воде при — температуре 20 ^o C — плотность 1000 кг / м ³ и скорость 5 м / с — можно рассчитать как

p _d = 1/2 (1000 кг / м ³ ) (5 м / с) ²

= 12500 Па

= 12.5 кПа

Пример — ураган и сила, действующая на стену

Динамическое давление в урагане с температурой воздуха 20 ^o C, плотность воздуха 1,2 кг / м ³ и скорость ветра 37 м / с можно рассчитать как

p _d = 1/2 (1,2 кг / м ³ ) (37 м / с) ²

= 821 Па (Н / м ² )

Сила, действующая непосредственно на стену площадью 10 м ² , может быть рассчитана как

F = p _d A

= (821 Н / м ² ) (10 м ² )

= 8210 N

= 8.2 кН

— почти вес малолитражки.

Примечание! — реальная сила, действующая на стену или другое препятствие на ветру, как правило, более сложно вычислить из-за сопротивления, турбулентности и других эффектов.

Динамическое изменение давления — Справка по падению давления SF

Динамическое изменение давления

В расширяющихся или сужающихся трубах следующие изменения давления: существующие:

1.Падение давления из-за трения, турбулентности и отрыва потока:
dP = коэффициент сопротивления x плотность / 2 x скорость²

2. Изменение давления из-за изменения кинетической энергии в соотв. Бернулли формула:
dP = плотность * (скорость1² — скорость2²) / 2.
Для увеличения изменение давления положительное, для сокращений отрицательное.

Элемент «Динамическое изменение давления» рассчитывает изменение статического давления. вызванные изменениями кинетической энергии.Обычно вы вводите размер начала и конец всей трубы.

Внимание: расчетные данные выводятся как падение давления, т. Е. Если выход отрицательный, давление увеличивается, если выход положительный, давление снижается.

В предыдущих версиях программы (<версия 6.25) эти изменения давления были рассчитывается в сочетании с расширениями и сужениями труб.

Корреляция: статическое давление, динамическое давление и полное давление и пример расчета

(Изменения давления, вызванные трением, турбулентностью и вертикальным перепадом трубы не рассматриваются.)

В потоках существуют следующие давления:

• статическое или гидростатическое давление p_stat
• динамическое или скоростное давление p_dyn

Статическое давление является статическим по отношению к движущейся жидкости и может быть измеряется через плоское отверстие параллельно потоку (манометр).

Динамическое давление обусловлено кинетической энергией, метод измерения пито-статическая трубка.

Сумма статического и динамического давления — это полное давление.это измеряется трубкой Пито.

Согласно формуле Бернулли сумма статического и динамического давления равна константа:

p_total1 = p_total2 = константа

p_stat1 + p_dyn1 = p_stat2 + p_dyn2 = константа

Кинетическая энергия потока называется динамическим или скоростным давлением. В действительна следующая формула:

p_dyn = плотность / 2 x скорость²

Пример расчета:

Как рассчитать динамическое давление

Обновлено 15 декабря 2020 г.

Кевин Бек

В физике давление — это сила, деленная на единицу площади.Сила, в свою очередь, равна массе, умноженной на ускорение. Это объясняет, почему зимний искатель приключений более безопасен на льду сомнительной толщины, если он лежит на поверхности, а не стоит прямо; сила, которую он прикладывает ко льду (его масса, умноженная на ускорение, направленное вниз под действием силы тяжести), одинакова в обоих случаях, но если он лежит ровно, а не стоит на двух ногах, эта сила распределяется по большей площади, тем самым понижая давление на лед.

Приведенный выше пример имеет дело со статическим давлением — то есть в этой «проблеме» ничего не движется (и, надеюсь, так и останется!).Динамическое давление бывает разным, включая движение объектов через жидкости, то есть жидкости или газы, или поток самих жидкостей.

Общее уравнение давления

Как уже отмечалось, давление — это сила, деленная на площадь, а сила — это масса, умноженная на ускорение. Однако массу ( м ) также можно записать как произведение плотности ( ρ ) и объема ( V ), поскольку плотность — это просто масса, разделенная на объем. То есть, поскольку:

\ rho = \ frac {m} {V} \ text {then} = m = \ rho V

Кроме того, для обычных геометрических фигур объем, деленный на площадь, просто дает высоту.

Это означает, что, скажем, для столба жидкости, стоящего в цилиндре, давление ( P ) может быть выражено в следующих стандартных единицах:

P = {mg \ above {1pt} A} = {ρVg \ above {1pt} A} = ρg {V \ above {1pt} A} = ρgh

Здесь h — глубина ниже поверхности жидкости. Это показывает, что давление на любой глубине жидкости фактически не зависит от ее количества; вы можете быть в небольшом резервуаре или в океане, а давление зависит только от глубины.

Динамическое давление

Очевидно, что жидкости не просто находятся в резервуарах; они перемещаются, часто их перекачивают по трубам, чтобы перебраться с места на место. Движущиеся жидкости оказывают давление на объекты внутри них так же, как стоячие жидкости, но переменные меняются.

Возможно, вы слышали, что полная энергия объекта складывается из его кинетической энергии (энергии его движения) и его потенциальной энергии (энергии, которую он «хранит» при нагрузке пружины или нахождении далеко над землей), и что эта сумма остается постоянной в закрытых системах.Точно так же полное давление жидкости — это ее статическое давление, заданное выражением ρgh , полученное выше, добавленное к его динамическому давлению, заданному выражением (1/2) ρv ² .

Уравнение Бернулли

Вышеупомянутый раздел представляет собой вывод критического уравнения в физике, имеющего значение для всего, что движется через жидкость или испытывает поток, включая самолеты, воду в водопроводной системе или бейсбольные мячи.2

Это означает, что если жидкость входит в систему через трубу с заданной шириной и на заданной высоте и покидает систему через трубу с другой шириной и с другой высотой, общее давление в системе все равно может оставаться. постоянный.

Это уравнение основано на ряде допущений: плотность жидкости ρ не меняется, поток жидкости постоянный и трение не играет роли. Даже с этими ограничениями уравнение чрезвычайно полезно.2)

Таким образом, если члены положительны и скорость на выходе больше, чем скорость на входе (то есть v ₂ > v ₁ ), давление на выходе должно быть ниже входного давления (то есть P ₂ < P ₁ ).

Приборы с динамическим давлением

Индикатор воздушной скорости (ASI)

ASI — это манометр дифференциального давления, который измеряет динамическое давление воздуха, в котором летит самолет.Динамическое давление — это разница между статическим давлением окружающего воздуха и общим, или ударным, давлением, вызванным движением летательного аппарата по воздуху. Эти два давления взяты из статической системы Пито.

Механизм ASI на рисунке 5-11 состоит из тонкого гофрированного анероида из фосфористой бронзы или диафрагмы, на которую давление поступает от трубки Пито. Корпус прибора герметичен и подключен к статическим портам. По мере увеличения давления Пито или уменьшения статического давления диафрагма расширяется.Это изменение размеров измеряется качающимся валом и набором шестерен, которые перемещают указатель по циферблату прибора. Большинство ASI калибруются в узлах или морских милях в час; некоторые инструменты показывают статутные мили в час, а некоторые — и то, и другое.

Рисунок 5-11. Механизм ИСИ. [щелкните изображение, чтобы увеличить] Типы воздушной скорости

Так же, как существует несколько типов высоты, существует несколько типов воздушной скорости: указанная воздушная скорость (IAS), калиброванная воздушная скорость (CAS), эквивалентная воздушная скорость (EAS) и истинная воздушная скорость (TAS).

Указанная воздушная скорость (IAS)

IAS отображается на циферблате прибора без исправлений ошибок прибора или системы.

Калиброванная воздушная скорость (CAS)

CAS — это скорость, с которой летательный аппарат движется по воздуху, которая определяется путем корректировки IAS для ошибок прибора и местоположения. POH / AFM имеет диаграмму или график для исправления IAS этих ошибок и предоставления правильного CAS для различных конфигураций закрылков и шасси.

Эквивалентная воздушная скорость (EAS)

EAS — это поправка CAS для сжатия воздуха внутри трубки Пито. EAS такой же, как CAS в стандартной атмосфере на уровне моря. По мере увеличения воздушной скорости и барометрической высоты CAS становится выше, чем должна быть, и поправка на сжатие должна вычитаться из CAS.

Рекомендует летная грамотность Секреты заходов и вылетов Рода Мачадо по приборам — Если вы активный пилот IFR или готовитесь к IPC или даже ваш рейтинг ATP или IFR, то этот интерактивный курс для вас.Самым слабым звеном пилота IFR является знание подхода и вылета применительно к диаграммам приборов.

Истинная воздушная скорость (TAS)

TAS — это поправка CAS на нестандартные давление и температуру. TAS и CAS одинаковы в стандартной атмосфере на уровне моря. В нестандартных условиях TAS определяется путем применения поправки к барометрической высоте и температуре к CAS.

Некоторые самолеты оснащены настоящими ASI, которые имеют термокомпенсационные анероидные сильфоны внутри корпуса прибора.Этот сильфон изменяет движение качающегося вала внутри корпуса прибора, поэтому стрелка показывает фактическое значение TAS.

Индикатор TAS обеспечивает как истинное значение, так и IAS. Эти инструменты имеют обычный механизм воздушной скорости с дополнительным дополнительным циферблатом, который виден через вырезы в обычном циферблате. Ручка на приборе позволяет пилоту вращать дополнительный циферблат и согласовывать показания температуры наружного воздуха с барометрической высотой полета. Это выравнивание заставляет указатель инструмента указывать TAS на дополнительном циферблате.[Рисунок 5-12]

Рисунок 5-12. Истинный ASI позволяет пилоту корректировать IAS на нестандартные температуру и давление.

Число Маха

Когда самолет приближается к скорости звука, воздух, протекающий над определенными участками его поверхности, ускоряется, пока не достигает скорости звука, и образуются ударные волны. IAS, при котором возникают эти условия, изменяется в зависимости от температуры. Следовательно, в этом случае воздушной скорости недостаточно, чтобы предупредить пилота о надвигающихся проблемах. Число Маха более полезно.Число Маха — это отношение ТАС самолета к скорости звука в одних и тех же атмосферных условиях. Самолет, летящий со скоростью звука, летит со скоростью 1,0 Маха. Некоторые старые механические Махметры, не управляемые компьютером с данными о воздухе, используют анероид высоты внутри прибора, который преобразует статическое давление Пито в число Маха. Эти системы предполагают, что температура на любой высоте стандартная; поэтому указанное число Маха неточно при отклонении температуры от стандартной.Эти системы называются указанными Махметрами. Современные электронные Махметры используют информацию из компьютерной системы данных о воздухе для исправления температурных ошибок. Эти системы отображают истинное число Маха.

Большинство высокоскоростных самолетов ограничены максимальным числом Маха, с которым они могут летать. Это отображается на Махметре в виде десятичной дроби. [Рис. 5-13] Например, если Махметр показывает 0,83 и самолет летит на высоте 30 000 футов, где скорость звука при стандартных условиях равна 589.5 узлов, скорость полета 489,3 узла. Скорость звука зависит от температуры воздуха. Если бы самолет летел со скоростью 0,83 Маха на высоте 10 000 футов, где воздух намного теплее, его скорость составила бы 530 узлов.

Рисунок 5-13. Махметр показывает отношение скорости звука к TAS, на котором летит самолет.

Максимально допустимая воздушная скорость

Некоторые воздушные суда, которые летают на высоких дозвуковых скоростях, оснащены максимально допустимыми ASI, подобными показанному на Рисунке 5-14. Этот инструмент очень похож на стандартный ASI, откалиброванный в узлах, но имеет дополнительную стрелку красного, клетчатого или полосатого цвета.Указатель максимальной воздушной скорости приводится в действие анероидом или механизмом высотомера, который переводит его на более низкое значение при уменьшении плотности воздуха. Удерживая указатель воздушной скорости на меньшем значении, чем указатель максимального значения, пилот избегает возникновения околозвуковых ударных волн.

Рисунок 5-14. Максимально допустимый ASI имеет подвижный указатель, который указывает никогда не превышающую скорость, которая изменяется с высотой, чтобы избежать появления околозвуковых ударных волн.

Цветовые коды воздушной скорости

Циферблат ASI имеет цветовую кодировку, чтобы сразу предупредить пилота о значении скорости, с которой летит самолет.Эти цвета и связанные с ними воздушные скорости показаны на Рисунке 5-15.

Рисунок 5-15. Цветовые коды для ASI.

Рекомендует летная грамотность

DLR — Летные эксперименты — Статическое и динамическое давление

Детали

Статическое давление

Rosemount Model 1501 — это цифровой твердотельный датчик, обеспечивающий низкочастотные высокоточные измерения статического давления. Принцип действия — это механический вибрирующий элемент, управляемый встроенным электронным генератором для вывода частоты, пропорциональной приложенному давлению.Оцифрованные данные выводятся и записываются через шину ARINC 429.

Rosemount Model 1201F2 — это аналоговый емкостной датчик, обеспечивающий высокочастотные (100 Гц) измерения статического давления. Принцип действия — емкостное измерение отклонения диафрагмы от эталонного вакуума.
Порт статического давления является частью датчика Rosemount с пятью отверстиями для удаления льда, расположенного на конце носовой части стрелы.
Измеренное статическое давление необходимо скорректировать с учетом погрешности статического давления, вызванной возмущением воздушного потока самолета.Эта ошибка была определена путем обширной калибровки в полете с использованием эталонной измерительной системы с задним конусом.

Все датчики давления размещены в термостабилизированной коробке, чтобы минимизировать ошибки температурного дрейфа датчиков и электроники.

Динамическое давление

Rosemount Model 1221F2 — это аналоговый емкостный датчик, обеспечивающий высокочастотные (100 Гц) измерения перепада давления. Принцип работы — емкостное измерение двунаправленного отклонения диафрагмы относительно порта эталонного давления.
Порт динамического давления является частью датчика Rosemount с пятью отверстиями для удаления льда, расположенного на конце носовой части стрелы. В качестве порта опорного давления используется порт статического давления зонда с пятью отверстиями.

Все датчики давления размещены в термостабилизированной коробке, чтобы минимизировать ошибки температурного дрейфа датчиков и электроники.

Анализ ошибок

Точность калибровки составляет 0,1 гПа. В погрешности расчетного статического давления преобладает погрешность статического источника, которая была определена в ходе обширных летных экспериментов с использованием метода заднего конуса.Окончательная погрешность измерения статического давления составляет около 0,5 гПа. Датчики давления
калибруются летным отделом DLR с использованием сложного калибровочного оборудования, разработанного в этом подразделении. Каждая процедура калибровки соответствует национальному стандарту и включает обширный анализ ошибок.