空気静力学

流体静力学、 空気静力学のサブフィールドは、それらが考慮される座標系に関して運動していない気体の研究です。動いている気体の対応する研究は、空気力学と呼ばれます。

空気静力学は、特に空気中の密度配分を研究します。このアプリケーションの1つは、気圧式です。

エアロスタットは、飛行船や気球などの航空機よりも軽量で、空気静力学の原理を使用して浮くものです。

基本法

静力学におけるように、静止時の気体の挙動の方程式の取り扱いは、一般的に、流体の流れの運動量の一般的な方程式を考慮することから始められます。

ρ= −∂P∂xj−∂τij∂xi +ρgj{\ displaystyle \ rho =-{\ partial P \ over \ partial x_ {j}}-{\ partial \ tau _ {ij} \ over \ partial x_ { i}} + \ rho g_ {j}}、

ここで、ρ{\ displaystyle \ rho}は流体の質量密度、Uj {\ displaystyle U_ {j}}は瞬間速度、P {\ displaystyle P}は流体圧力、g {\ displaystyle g}は外部物体です。流体に作用する力、τij{\ displaystyle \ tau _ {ij}}は運動量輸送係数です。流体の静的な性質により、Uj = 0 {\ displaystyle U_ {j} = 0}およびτij= 0 {\ displaystyle \ tau _ {ij} = 0}が義務付けられているため、以下の基本方程式を表す偏微分方程式のセットは空気静力学のが見つかりました。：154

∂P∂xj=ρgj{\ displaystyle {\ partial P \ over \ partial x_ {j}} = \ rho g_ {j}}

ただし、気体の流体システムで見られるような一定でない密度の存在（気体の圧縮性のため）には、理想的な気体の法則を含める必要があります。

Pρ= RT {\ displaystyle {P \ over \ rho} = RT}、

ここで、R {\ displaystyle R}はユニバーサルな気体定数を示し、T {\ displaystyle T}は有効な空気静力学偏微分方程式をレンダリングするための気体の温度を示します。

∂P∂xj=ρgj^ = P RTgj ^ {\ displaystyle {\ partial P \ over \ partial x_ {j}} = \ rho {\ hat {g_ {j}}} = {P \ over \ RT} {\帽子{g_ {j}}}}、

これは、熱力学状態が理想気体の状態方程式によって与えられる気体の圧力分布を計算するために使用できます。：183

研究分野

• 大気圧変動
• 山の空気の組成
• 大気の断面
• ガス密度
• 土壌中のガス拡散
• ガス圧
• 気体の運動論
• 混合ガスの分圧
• 圧力測定