Давление воздуха и депрессия

В движущемся потоке воздуха всегда есть два вида давления: статическое (р_ст) и динамическое (р_дин). Статическое давление создается давлением вышележащих слоев воздуха (аэростатическое давление). Оно является потенциальной энергией движущегося воздуха.

Причиной динамического (скоростного) давления является движение воздуха и оно характеризует кинетическую энергию воздуха. Кинетическая энергия тела массой М, движущегося со скоростью υ: Е_к=Мυ²/2, а отнесенная к единице его объема (V): e_к=rυ²/2 (т.к. ρ).

(2.5.)

Если вся кинетическая энергия переходит в динамическое давление, то:

р_дин=rυ²/2,

Согласно закону Паскаля статическое давление действует на все поверхности в потоке воздуха (рис. 2.1.).

Рис. 2.1. Схема к пояснению статического
и динамического давления в воздушном потоке

Динамическое давление действует лишь на поверхности, на которые происходит набегание воздуха, т.е. на поверхности, расположенные поперек движения воздуха. На рис. 2.1. пластина I параллельная потоку воздуха, будет находиться в равновесии, а пластина II – под действием силы, равной:

[(р_ст+р_дин)-р_ст]·S_п=р_дин·S_п,

где S_п – площадь пластины.

(2.6.)

Алгебраическая сумма статического и динамического давления называется полным давлением:

р_п=р_ст±р_дин,

Знак (+) – в нагнетательном воздуховоде, (-) – во всасывающем воздуховоде.

Все виды давления измеряются в Паскалях (Па). Старая единица измерения давления 1 мм рт. ст.=133,32 Па.

Разность давлений называется депрессией, старой единицей измерения которой был 1 мм вод. столба. В системе СИ единица измерения депрессии – 1 Па. 1 мм вод. ст.=9,81 Па.

При работе вентилятора на трубопровод или на шахту он создает впереди себя давление больше атмосферного, а позади себя – меньше атмосферного. Вентилятор нагнетает или всасывает воздух.