静圧と動圧 ー 流体の圧力と運動エネルギーの等価交換

静圧と動圧とは

  • 静圧(static pressure)とは、流体の圧力 のことです。空気であれば大気圧に相当します。
  • 動圧(dynamic pressure)とは、流体の持つ運動エネルギーを圧力の単位で表したものです。

同じ流線上で静圧と動圧は互いに交換し合う関係があり、圧力が下がると流れは加速し圧力が上がると流れは減速します。

静圧と動圧の和のことを全圧または総圧(total pressure)といい、摩擦のない流れでは全圧は常に一定になります。

静圧と動圧の関係式

静圧と動圧の関係式はベルヌーイの定理で表されます。

\(\displaystyle \underset{\text{動圧[Pa]}}{\underline{\frac{\rho v^2}{2}} } +  \underset{\text{静圧[Pa]}} {\underline {p} } = const. \tag{2}\)

\(\rho\) 流体の密度 [kg/m3]
\(v\) 流体の速度 [m/s]
\(p\) 流体の圧力 [kg/m2]

上の式は圧力の次元で表したベルヌーイの定理で、動圧と静圧が一定になることを示しています。(位置エネルギーは無視できるものとして省略しています。)

 ベルヌーイの定理とは?

まとめ

  • 静圧とは、流体の圧力のこと。
  • 動圧とは、流体の運動エネルギーを圧力の単位で表したもの。
  • 静圧と動圧の和(全圧)は常に一定。
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よどみ点とよどみ点圧

2018.03.25

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ABOUTこの記事をかいた人

1985年9月生まれ。大阪出身。息子と娘の2児の父。
東北大学大学院工学研究科 航空宇宙工学専攻 修士課程修了。
学生時代は数値流体力学を用いた航空機の空力設計の研究に従事。
卒業後は航空機製造メーカーにて旅客機の設計を担当。