[항공] 정압과 동압

2012 포스팅 자료실 2012.01.07 00:26
**동압과 전압, 정압**

제가 항공을 공부하면서 가장 난감하게 느꼈던 것이 바로 이 동압과 정압입니다. 비슷한듯 하면서도 전혀 다른 성질을 가지고 있고, 그러면서 서로 땔래야 땔수없는 사이여서 그런지 제대로 공부해 놓지 않으면 나중에 크게 후회할 듯 합니다.

이쁘당. ㅋ

 유체가 갖고 있는 압력은 정압(static pressure)과 동압(dynamic pressure)으로 구분할 수 있다. 여기서 유체의 흐름에 의해서 발생하는 힘을 동압 그리고 유체 자체가 갖고 있는 힘을 정압으로 구분한다. 정압과 동압의 합을 전압(total pressure)이라 하고 비압축성 유체에서 전압은 항상 일정하다. [전압 = 정압 + 동압] 이동 중인 공기 속에 놓여진 물체에 상대적으로 미치는 힘을 운동 에너지라고 하고 이 힘을 단위 표면적 당 미치는 힘으로 계산했을 때 동압이라 한다. 동압을 경험해보기 위해서 달리는 자동차의 차창 밖으로 손을 내밀었을 때 손바닥에 와 닿는 공기의 힘을 동압이라 할 수 있다. 동압의 크기는 공기에 대한 상대적인 물체의 속도(velocity)와 공기밀도(air density)에 달려있다. 공기밀도가 높을수록 단위 시간당 부딪치는 공기의 분자 수가 많다는 것을 의미하고, 이는 보다 큰 동압이 존재 한다고 할 수 있다. 

 


 공기는 수많은 분자들로 구성되어 있고 이들 분자들은 테니스볼이 지면에 부딪쳐 튀어 오르는 것과 같이 어떠한 물체의 표면에 대해서도 튀어나오고 이때 물체 표면에는 힘이 발생한다. 이들 힘의 크기는 공기 분자가 물체에 정면으로 부딪쳤을 때 가장 크고 부딪치는 경사각이 클수록 힘은 약해진다는 사실을 알 수 있다. 물체의 면적에 미치는 이들 모든 힘이 물체의 표면에 압력을 형성하고 이를 정압(static pressure) 이라 한다. 일련의 공기군이 어느 표면에 흐르고 있다면 이는 정면보다는 비스듬하게 흐르기 때문에 표면의 압력은 정면으로 작용하는 정압보다 작다.

 유체의 어느 지점에서나 정압은 모든 방향에서 동등하게 작용하기 때문에 대기의 정압은 신체 어느 지점에서나 수직으로 작용한다. 위의 공식에서 전압은 항상 일정하다고 정의했다. 따라서 물체의 속도가 증가하면 동압이 증가하고 정압은 감소해야 한다. 반대로 물체의 속도가 감소하면 동압은 감소하고 정압은 증가해야 한다.

참고로 부압은 정압과 반대되는 힘이다.

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