נקודת סטגנציה

נקודה בשדה זרימה שבה המהירות המקומית של הזורם היא אפס

בתחום של מכניקת הזורמים, נקודת סטגנציהאנגלית: Stagnation point) היא נקודה בשדה זרימה שבה המהירות המקומית של הזורם היא אפס[1] נקודות סטגנציה קיימות על פני השטח של אובייקטים בשדה הזרימה, שבו הנוזל הגיע למנוחה על ידי האובייקט. משוואת ברנולי מראה שהלחץ הסטטי הוא הגבוה ביותר כאשר המהירות היא אפס ולכן הלחץ הסטטי הוא בערכו המרבי בנקודות הסטגנציה. לחץ סטטי זה נקרא לחץ סטגנציה.[2][1]

התמונה מראה נקודת סטגנציה וערבול מחובר בצומת בין שורש הכנף לגוף הדאון שמפ־הירת יאנוס C glider.

משוואת ברנולי עבור זרימה בלתי דחיסה מראה כי לחץ הסטגנציה שווה ללחץ הדינמי וללחץ סטטי. הלחץ הכולל שווה גם ללחץ הדינמי בתוספת הלחץ הסטטי, כך שבזרימה בלתי דחיסה, לחץ סטגנציה שווה ללחץ הכולל.[1] (בזרימה דחיסה, לחץ הסטגנציה שווה גם ללחץ הכולל החל על הנוזל המובא לעצירה, סטגנציה, בתהליך איזנטרופי).[1]

מקדם לחץעריכה

ניתן להראות שמקדם הלחץ   בנקודת הסטגנציה שווה ל־1[1]:

 

כאשר:

  הוא מקדם הלחץ.

  הוא הלחץ הסטטי בנקודה שבה אנו מודדים את מקדם הלחץ.

  הוא הלחץ הסטטי הנמדד מחוץ לגוף.

  הוא הלחץ הדינמי הנמדד מחוץ לגוף.

לחץ הסטגנציה פחות הלחץ הסטטי מחוץ לגוף שווה ללחץ הדינמי, ולכן מקבלים שמקדם הלחץ   נקודת הסטגנציה הוא יחידה (+1).[1]

תנאי קוטה עריכה

על גוף משוכלל ששקוע לחלוטין בזרימה פוטנציאלית, יש שתי נקודות סטגנציה - אחת ליד הקצה המוביל (leading edge) ואחת ליד הקצה נגרר (trailing edge). תנאי קוטה מציין כי נקודת הסטגנציה על גוף עם נקודה חדה כמו קצה נגרר של כנף, נמצאת בנקודה החדה. קו הזרם בנקודת הסטגנציה ניצב למשטח של הגוף.

ראו גםעריכה

הערות שולייםעריכה

  1. ^ 1 2 3 4 5 6 Clancy, L. J., Aerodynamics, New York: Wiley, [1978]
  2. ^ Fox, Robert W., 1934-2014., Introduction to fluid mechanics, New York: Wiley, 6th ed, 2004