현대 항공은 유체 역학의 기본 원리에 기반한 공기 역학 분석 없이는 불가능합니다. "유체"는 종종 대화 언어에서 "액체"와 동의어이지만 유체의 과학적 개념은 기체와 액체 모두에 적용됩니다. 유체의 특성을 정의하는 것은 스트레스 하에서 흐르거나 기술 용어로 지속적으로 변형되는 경향입니다. 압력의 개념은 흐르는 유체의 중요한 특성과 밀접한 관련이 있습니다.
압력의 힘
압력의 기술적 정의는 단위 면적당 힘입니다. 다양한 시나리오의 실제 결과는 주로 압력에 의존하기 때문에 압력은 질량 또는 힘과 같은 관련 수량보다 더 의미가있을 수 있습니다. 예를 들어, 손가락 끝으로 오이에 약간의 아래쪽 힘을 가하면 아무 일도 일어나지 않습니다. 날카로운 칼날로 같은 힘을 가하면 오이를 자릅니다. 힘은 동일하지만 칼날의 가장자리는 표면적이 훨씬 더 작기 때문에 단위 면적당 힘, 즉 압력이 훨씬 더 높습니다.
흐르는 힘
압력은 유체와 고체 모두에 적용됩니다. 호스를 통해 흐르는 물을 시각화하여 유체의 압력을 이해할 수 있습니다. 움직이는 유체는 호스의 내부 벽에 힘을 가하고 유체의 압력은 주어진 지점에서 호스의 내부 표면적으로 나눈이 힘과 동일합니다.
제한된 에너지
압력이 힘을 면적으로 나눈 것과 같으면 압력은 힘을 면적으로 나눈 거리를 면적으로 나눈 값과 같습니다: FD / AD = P. 면적 시간 거리는 부피와 같고 힘 시간 거리는 일의 공식이며, 이 상황에서 에너지와 동일합니다. 따라서 유체의 압력은 유체의 총 에너지를 유체가 흐르는 부피로 나눈 에너지 밀도로 정의 될 수도 있습니다. 유동 할 때 고도가 변하지 않는 유체의 단순화 된 사례의 경우 총 에너지는 압력 에너지와 움직이는 유체 분자의 운동 에너지의 합입니다.
절약 된 에너지
압력과 유체 속도 사이의 기본 관계는 움직이는 유체의 총 에너지가 보존됨을 나타내는 Bernoulli 방정식에서 포착됩니다. 즉, 압력과 운동 에너지로 인한 에너지의 합은 유량이 변하더라도 일정하게 유지됩니다. Bernoulli 방정식을 적용하면 유체가 수축을 통해 이동할 때 실제로 압력이 감소한다는 것을 입증 할 수 있습니다. 수축 전과 수축 중 총 에너지는 동일해야합니다. 질량 보존에 따라 유체의 속도는 수축 된 체적에서 증가해야하며, 따라서 운동 에너지도 증가합니다. 총 에너지는 변할 수 없으므로 운동 에너지 증가의 균형을 맞추기 위해 압력을 줄여야합니다.