Statik basınç

Akışkanlar mekaniğinde, statik basınç birçok kullanışa sahiptir.

• • Uzay mekiğinin yapımı ve tasarımında,statik basınç uzay mekiğinin statik basınç sisteminde ki hava basıncıdır. 
• • Akışkanlar dinamiğinde, birçok yazar statik basınç terimini anlam karmaşasından kaçınmak için sadece basınç yerine kullanmayı tercih ederler. Ancak,sık sık statik kelimesi atılabilir ve bi akışkanda ki belirli bir noktada ki statik basınçla aynı anlamda ki basıncı kullanılır. 
• • Statik basınç terimi ayrıca akışkanlar statiğinde bazı yazarlar tarafından kullanılır. 

Uzay mekiğinin yapımı ve tasarımında ki statik basınç

Bir uzay mekiğinin altimetresi statik basınç sistemi tarafından yapılır. Bir uzay mekiğinin hava hızı göstergesi statik basınç sistemi ve pitot basınç sistemi tarafından belirlenir. ^[1]

Statik basınç sistemi uzay mekiğinin uçtuğu rakımda ki atmosfer basıncını hissetmek için onun dışı açıktır. Bu küçük açıklığa statik port denilir. Uçuşta,hava basıncı uzay aracının dışının çevresindeki farklı konumlarda birazcık farklıdır.uzay aracı tasarımcısı statik portun konumunu dikkatli bir şekilde seçmek zorundadır. Uzay aracının uçtuğu rakımda ki atmosfer basıncına eşit olan tüm atak açıları için o hava basıncında ki bir uzay aracının dışında konumu yoktur. Basınçtaki farklılık altimetrede gösterilen rakımda ve hava süretini göstergesi üzerinde gösterilen değer de küçük bir hataya neden olur. bu rakımda ve hava süratinde gösterilen hataya konum hatası denilir.    ^[2][3]

Statik port için konumu ayarladığın zaman uzay aracı tasarlayıcısının nesnesi uzay aracının statik basınç sisteminde ki basıncın hava sürati ve ağırlığın genişliğini belirlerken uzay aracının uçtuğu rakımda ki atmosfer basıncına mümkün olduğunca yakın olduğundan emin olmalıdır. Birçok yazar serbest akış statik basıncı olarak uzay aracının uçtuğu rakımda ki basınçta ki atmosfer basıncını tanıtır. En az bir yazar,serbest akış statik basıncını açıklamadan kaçınmak için farklı bir yaklaşım alır. Gracey,statik basıncın uzay aracının uçuş seviyesinde ki atmosferik basıncı olduğunu yazdı. Gracey,yerel statik basınç olarak uzay aracına herhangi bir yakın noktada ki hava basıncını vurgulamıştır.

Akışkanlar dinamiğinde ki statik basınç

Basıncın içeriği akışkanların çalışmasının merkezidir. Bir basınç akışkan bir cisimde ki herhangi bir nokta için tanımlanabilir.(akışkanların harekette olup olmamasını umursamadan). Basınç, aneroid,Bourdon tüpü,cıva sütunu ya da çeşitli diğer methodları kullanarak ölçülebilir. 

Toplam basınç ve dinamik basıncının içerikleri Bernoulli denkleminden gelir ve tüm akışkanların çalışmasında önemlidir.( bu iki basınç olağan halde ki basınçlar değildir ve aneroid,Bourdon tüpü ya da civa sütunu kullanarak ölçülemezler.) potansiyel bir karışıklıktan kaçınmak için akışkanlar dinamiğinde ki basıncı ifade edildiği zaman birçok yazar onu toplam basınç ve dinamik basıncından ayırt etmek için statik basınç terimini kullanır. Statik basınç basınca benzerdir ve bir akışkan alanında ki her nokta için tanımlanabilir.

Aerodinamikte,L.J. Clancy “toplam ve dinamik basınçlarından onu ayırmak için statik basınç tanıtmak için kullanılan basınç teriminin olduğu yerde onun durumu yla alakalı ama hareketiyle alakasız olan akışkanın asıl basıncı sıklıkla statik basınç olarak ifade edilir” diye yazdı.

Bernoulli denklemi sıkıştırılamayan akışkanlar dinamiğinin temelidir. Birçok akışkanda,yükseklikteki değişimler önemlidir ve göz ardı edilebilir. Bu sadeleştirmelerle sıkıştırılamayan akışkanlar için bernoulli denklemi aşağıda ki gibi açıklanır. ^[4][5][6]

${\displaystyle P+{\tfrac {1}{2}}\rho v^{2}=P_{0},}$

• ${\displaystyle P\;}$ statik basınç,
• ${\displaystyle {\tfrac {1}{2}}\rho v^{2}}$ ise dinamik basınç, genellikle ${\displaystyle q\;}$ ile ifade edilir,
• ${\displaystyle \rho \,}$ ,akışkanın yğunluğu,
• ${\displaystyle v\,}$ ,akışkanın hızı
• ${\displaystyle P_{0}\;}$,aerodinamik boyunca sabit olan toplam basınç. Stagnation basıncı olarak bilinir.

Sabit biçimde akan her nokta,o noktada ki akışkanın hızının dikkatsizliği olması onun kendi statik basınca ,dinamik basınca ve toplam basınca sahip olmasına neden olur. statik basınç ve dinamik basınç akışkan boyunca önemli derecede çeşitlenmesi muhtemeldir ama toplam basınç her aerodinamik boyunca sabittir. Girdapsız akışda, toplam basınç tüm aerodinamikde aynıdır ve bu yüzden akış boyunca sabittir. ^[7]

Bernoulli denkleminin basitleştirilmiş hali aşağıdaki kelimelerle özetlenebilir.^[8][9][10]

statik basınç + dinamik basınç = toplam basınç.

Bernoulli denkleminin bu basitleştirilmiş hali gemilerin, ve ses hızının %30’undan daha az olacak maksimum hızda ki düşük süratli uzay aracının yapımını ve tasarlanmasını anlamanın temelidir.

Bernoulli denklemiyle alakalı statik basınç teriminin geniş anlamının bir sonucu olarak, akışkanlar dinamiği alanında ki birçok yazar bernoulli denklemiyle direkt olarak alakalı olmayan uygulamalarda ki basınçlardan statik basıncı kullanır. 

Ingiliz standart enstitüsü, onun standartında ki aeronotikal ifadelerin küçük sözlüğü aşağıda ki tanımı verir.

4412 Statik basıncı :Akışla hareket eden bir cisim üzerinde ki bir noktada ki basınçtır.

Akışkanlar statiğinde ki statik basınç

Hidrostatik basınç terimi,arada sırada akışkanın içerisinde görevledirilen bir derinlikteki bir akışkanın basıncına karşılık gelen akışkanlar statiğind kullanılır. Akışkanlar statiğinde, akışkan her yerde sabittir ve dinamik basıncç ve toplam basıncın içerikleri kabul edilemez. Sonuç olarak, basınç terimiyle ilgili biraz anlam karmaşası vardır ama bazı yazarlar bazı durumlarda statik basıncı kullanmayı seçerler.

Ayrıca Bkz.

• Pascal Kanunu
• Durgunluk basıncı
• Sıcaklık ve basınç için standart koşullarda

Notlar

1. Lombardo, D.A., Aircraft Systems, 2nd edition – chapter 2
2. Kermode, A.C., Mechanics of Flight, 10th Edition – page 65
3. "Of these errors the error in detection of static pressure is generally the most serious and has the special name, position error."
4. Clancy, L.J., Aerodynamics, equation 3.13
5. Hurt, H.H. Jr, (1960), Aerodynamics for Naval Aviators, page 9, A National Flightshop Reprint, Florida
6. Anderson, J.D. Jr, Fundamentals of Aerodynamics, 4th edition – page 212, McGraw-Hill, New York.
7. A.M. Kuethe and J.D. Schetzer (1959), Foundations of Aerodynamics, Section 3.5 (2nd edition), John Wiley & Sons, Inc.
8. Clancy, L.J., Aerodynamics, Section 3.5
9. ”The total pressure is composed of two parts, the static pressure and the dynamic pressure”.
10. NASA's guide to Bernoulli's Equation

Başvurular

Uçak tasarımı ve işletimi

• Gracey, William (1958), Measurement of static pressure on aircraft, Langley Research Center: NACA, TR-1364, http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19930092348_1993092348.pdf, erişim tarihi: 2008-04-26 .
• Gracey, William (1980), Measurement of aircraft speed and altitude, Langley Research Center: NASA, RP-1046, http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19800015804_1980015804.pdf, erişim tarihi: 2008-04-26 .
• Gracey, William (1981), Measurement of Aircraft Speed and Altitude, New York: John Wiley & Sons, ISBN 0-471-08511-1 
• Kermode, A. C. (1972) Mekaniği Uçuş, Longman Group Limited, London ISBN 0-582-23740-8
• Lombardo, D. A., Uçak Sistemleri, 2. Baskı, McGraw-Hill (1999), New York ISBN 0-07-038605-6

Akışkanlar Dinamiği

• Clancy, L. J. (1975), Aerodinamik, Pitman Publishing Limited, London ISBN 0-273-01120-0
• Streeter, V. L. (1966), Akışkanlar Mekaniği, McGraw-Hill, New York