ضغط سكوني

الضغط الساكن في ديناميكا الموائع

وفي هذا الصدد، يُعتبر مصطلح الضغط مصطلحاً أساسياً في دراسة الموائع. يُمكن أن يُعرف الضغط عند أي نقطة في المائع، سواء كان المائع متحركاً أو ساكناً. يُمكن قياس الضغط بواسطة عدة أجهزة، مثل: الباروميتر، وأنبوب بوردون، والمانوميتر الزئبقي، وطرق أخرى متنوعة.

إضافةً إلى ذلك، نشأ مفهوم الضغط الكلي، ومفهوم الضغط الديناميكي من معادلة برنولي، ويظهر لهما أهمية كبيرة في دراسة جميع تدفقات الموائع (هذان المصطلحان ليسا ضغوط بالمعنى المعروف، فلا يُمكن قياسهما بواسطة أنبوب بوردون أو الباروميتر أو المانوميتر).

الضغط الكلي = الضغط الساكن + الضغط الديناميكي

من جهة ثانية، يكون لكل نقطة في التدفق المستقر للمائع، ضغطها الساكن ، وضغطها الديناميكي ، وضغطها الكلي . يتغير الضغط الساكن والضغط الديناميكي بشكل ملحوظ خلال المائع، لكن الضغط الكلي يبقى ثابتاً على امتداد كل خط سريان. يكون الضغط الكلي متساوي على كل خطوط السريان في التدفق اللادوراني، وبالتالي يكون ثابتاً خلال تدفق المائع بأكمله.

الضغط الساكن هو الضغط عند نقطة على جسم يتحرك في مائع.

وعلى صعيد آخر، «لتمييز الضغط الساكن عن الضغط الكلي والضغط الديناميكي، فإن الضغط الفعلي للمائع المرتبط بحالة المائع وليس بحركته، يُشار إليه دائماً بالضغط الساكن، ولكن هذا عندما يُستعمل مصطلح الضغط فقط للإشارة إلى الضغط الساكن.».

ومن جهة أخرى، يستعمل الكثير من مؤلفي المراجع العلمية مصطلح الضغط الساكن لتمييزه عن الضغط الكلي والضغط الديناميكي، منعاً لحدوث أي التباس عند الإشارة إلى الضغط في ديناميكا الموائع. يُتبر مصطلح الضغط الساكن مماثلاً لمصطلخ الضغط، ويُمكن تحديده عند أي نقطة في تدفق المائع.

كتب إل جي كلانسي في الديناميكا الهوائية:

علاوةً على ذلك، يستعمل كذلك بعض المؤلفين في ديناميكا الموائع مصطلح الضغط الساكن بدلاً من الضغط، في التطبيقات الغير مرتبطة مباشرة بمعادلة برنولي. وذلك نتيجة للانتشار الواسع لفهم العلاقة بين الضغط الساكن ومعادلة برنولي.

إضافةً إلى ذلك، أصدر المعهد البريطاني للمعايير هذا تعريفاً في معجمه عن المصطلحات المتعلقة بالطيران، ينص على أن:

من جهة ثانية، : الضغط الكلي للمائع، ويكون ثابتاً على امتداد خطوط السريان، ويُعرف كذلك بضغط الركود.

• حيث:
• : الضغط الساكن.
• : الضغط الديناميكي، ويُرمز له عادة .
• : كثافة المائع.
• : سرعة التدفق.

ومن جهة أخرى، إن الصورة المبسطة من معادلة برنولي أساسية لفهم تصميم وتشغيل السفن، والطائرات منخفضة السرعة، ومؤشرات قياس سرعة الطائرات منخفضة السرعة، التي تكون سرعتها القصوى أقل من 30% من سرعة الصوت.

وفي السياق ذاته، يُمكن تلخيص الصورة المبسطة من معادلة برنولي في المعادلة الكلامية التالية:

وفي هذا السياق، تُعتبر معادلة برنولي أحد المعادلات الأساسية في ديناميكا الموائع الغير قابلة للانضغاط. يكون ارتفاع المائع في الكثير من حالات تدفق المائع صغيراً بحيث يُمكن إهماله. وبذلك التبسيط، تًصبح معادلة برنولي للموائع الغير قابلة للانضغاط كالتالي:

استخدام الضغط الساكن في تصميم وتشغيل الطائرات

كذلك، تكون وظيفة مصمم الطائرة بعد تحديد موضع المنفذ الثابت، هي التأكد من أن قيمة الضغط في نظام الضغط الساكن للطائرة مقاربة قدر الإمكان من قيمة الضغط الجوي عند الارتفاع الذي تحلق عنده الطائرة، خلال النطاق التشغيلي للوزن والسرعة.

علاوةً على ذلك، ينتج عن ذلك الاختلاف في الضغط، خطأ صغير في الارتفاع المقاس بواسطة مقياس الارتفاع، وفي سرعة الهواء المقاسة بواسطة مقياس السرعة. يُسمى هذا الخطأ بالخطأ الموضعي.

علاوةً على ذلك، يصف الكثير من المؤلفين الضغط الجوي عند الارتفاع الذي تحلق عنده الطائرة، بالضغط الساكن للتدفق الحر. سلك مؤلف واحد على الأقل طريقاً مختلفاً لتجنب الحاجة إلى تعبير الضغط الساكن للتدفق الحر. كتب جراسي: «الضغط الساكن هو ضغط الهواء الجوي عند مستوى طيران الطائرة». وأشار لاحقًا، إلى الضغط عند أي نقطة بالقرب من الطائرة بالضغط الساكن المحلي.

علاوةً على ذلك، يعمل مقياس ارتفاع الطائرة بواسطة نظام الضغط الساكن، ويعمل مقياس سرعة الطائرة بواسطة نظام الضغط الساكن، ونظام بيتوت الساكن. يكون نظام الضغط الساكن معرض للهواء المحيط بالطائرة، لقياس ضغط الهواء الجوي عند الارتفاع الذي تحلق عنده الطائرة. تُسمى هذه الفتحة في النظام بالمنفذ الثابت.

ومن جهة أخرى، يختلف ضغط الهواء المحيط بالطائرة اختلافاً طفيفاً في المواضع المختلفة حول الطائرة أثناء طيرانها، لذلك يجب على مصمم الطائرة أن يختار موضع المنفذ الثابت بحذر. لا يوجد نقطة في المحيط الخارجي للطائرة، يكون ضغط الهواء فيها مماثل للضغط الجوي عند الارتفاع الذي تحلق عنده الطائرة، وذلك لكل زوايا مواجهة الهواء.

الضغط الساكن في الموائع الساكنة

علاوةً على ذلك، يُستعمل مصطلح الضغط الساكن في الموائع الساكنة أحياناً، للإشارة إلى الضغط عند عمق معين في المائع. يكون المائع ساكن بالكامل في حالة الموائع الساكنة، وتُصبح مصطلحات الضغط الديناميكي والضغط الكلي غير مستعملة. وبالتالي، يكون هناك خطر التباس عند استخدام مصطلح الضغط، لكن بعض المؤلفين يختاروا أن يستعملوا مصطلح الضغط الساكن في بعض المواقف.

• انظر كذلك
• ضغط محيط
• قانون باسكال
• ضغط الركود
• ظروف قياسية للضغط ودرجة الحرارة