לחץ סטגנציה

במכניקת הזורמים' לחץ סטגנציה הוא לחץ השורר בנקודת הסטגנציה של נוזל, כלומר, הנקודה בה מהירות הנוזל היא 0 וכל האנרגיה הקינטית האגורה הופכת כולה לאנרגיה המשרה לחץ.

לחץ סטגנציה נקרא גם לחץ פיטו בגלל שהאופן בו נמדד הוא נמדד היא דרך צינור פיטו.

חישוב לחץ הסטגנציה

לחץ הסטגנציה ניתן לחישוב על פי משוואת ברנולי.

בחישוב עבור נוזל לא דחיס מתקבל כי:

$P_{\text{stagnation}}={\tfrac {1}{2}}\rho v^{2}+P_{\text{static}}$

כאשר:

$P_{\text{stagnation}}$ הוא לחץ הסטגנציה

$\rho \;$ היא צפיפות הנוזל

$v$ היא מהירות הנוזל

$P_{\text{static}}$ הוא הלחץ הסטטי.

במצב בו הלחץ ההידראולי בנקודה מסוימת בנוזל מתאפס גם כן אז נקודת הסטגנציה בנקודה זו היא נקודה שבה הלחץ הוא הלחץ הכולל. למרות זאת במקרים אחרים השוני בין הלחץ הכללי מלחץ הסטגנציה הוא שלחץ כללי הוא סכימה של לחץ הסטגנציה ולחץ הנוצר כתוצאה מכבידה.

$P_{\text{total}}=0+P_{\text{stagnation}}\;$

בזרימה דחיסה (כלומר, אם הצפיפות אינה קבועה), לחץ הסטגנציה משתווה ללחץ הכללי רק במקרה בו הזורם מגיע לסטגנציה בשיווי משקל באופן איזואנטרופי בשימושים רבים בזרימה דחיסה, אנתלפיית הסטגנציה או טמפרטורת הסטגנציה היא גורם משפיע על נקודת לחץ הסטגנציה.

זרימה דחיסה

לחץ הסטגנציה הוא הלחץ הסטטי שקיים בנוזל כאשר הוא בשווי משקל. בהנחת תהליך איזוטרופי מפיתוח משוואה בזרימה דחיסה ניתן להגיע לקשר:

${\frac {p_{t}}{p}}=\left(1+{\frac {\gamma -1}{2}}M^{2}\right)^{\frac {\gamma }{\gamma -1}}\,$

בהנחת תהליך איזוטרופי לחץ הסטגנציה יכול להיות מחושב מיחס טמפרטורת הסטגנציה לטמפרטורה הסטטית:

${\frac {p_{t}}{p}}=\left({\frac {T_{t}}{T}}\right)^{\frac {\gamma }{\gamma -1}}\,$

כאשר:

$p_{t}$ הוא לחץ הסטגנציה

$p$ – לחץ סטטי

$T_{t}$ – הלחץ הסטטי

$\gamma$ – יחס קיבולי החום

משוואה זו תקפה רק בעבור גזים אידיאליים. בעבור נוזלים עם אותם תכונות מניחים שהתכונות של קיבול החום אינן משתנות עם שינוי הטמפרטורה.

הערך באדיבות ויקיפדיה העברית, קרדיט,
רשימת התורמים
רישיון cc-by-sa 3.0

24375448לחץ סטגנציה