В гидродинамике давление торможения — это статическое давление в точке торможения потока жидкости . [1] В критической точке скорость жидкости равна нулю. В несжимаемом потоке давление торможения равно сумме статического давления набегающего потока и динамического давления набегающего потока . [2]
Давление застоя иногда называют давлением Пито , поскольку эти два давления численно равны.
Величину давления торможения можно получить из уравнения Бернулли [3] [1] для несжимаемого течения и отсутствия изменений высоты. Для любых двух пунктов 1 и 2:
Два момента, представляющие интерес: 1) в набегающем потоке с относительной скоростью, где давление называется «статическим» давлением (например, вдали от самолета, движущегося со скоростью ); и 2) в «застойной» точке, когда жидкость покоится относительно измерительного прибора (например, на конце трубки Пито в самолете).
Затем
или [4]
где:
Таким образом, давление торможения увеличивается по сравнению со статическим давлением на величину, которая называется «динамическим» или «напорным» давлением, поскольку оно возникает в результате движения жидкости. В нашем примере с самолетом давление застоя будет состоять из атмосферного давления плюс динамическое давление.
Однако в сжимаемом потоке плотность жидкости в критической точке выше, чем в статической точке. Поэтому его нельзя использовать для динамического давления. Для многих целей в сжимаемом потоке энтальпия торможения или температура торможения играет роль, аналогичную давлению торможения в несжимаемом потоке. [5]
Давление торможения — это статическое давление, которое сохраняет газ, когда он останавливается изоэнтропически от числа Маха M. [6]
или, предполагая изоэнтропический процесс, давление торможения можно рассчитать по отношению температуры торможения к статической температуре:
где:
Приведенный выше вывод справедлив только для случая, когда газ предполагается калорически совершенным (теплоемкости и отношение удельных теплоемкостей предполагается постоянными с температурой).