Zasada Bernoulliego opisuje zależność między ciśnieniem, prędkością i wysokością przepływającego płynu lub gazu. W uproszczonej postaci, dla przepływu poziomego, bez strat i dla małych prędkości, mówi ona, że suma ciśnienia statycznego i dynamicznego pozostaje stała.
Zależność ciśnień
W lotnictwie najczęściej stosuje się zapis:
p0 = ps + pd = const
Gdzie:
- p0 - ciśnienie całkowite, nazywane też ciśnieniem spiętrzenia,
- ps - ciśnienie statyczne, czyli ciśnienie otaczającego powietrza,
- pd - ciśnienie dynamiczne, związane z ruchem powietrza względem statku powietrznego.
Ciśnienie dynamiczne można zapisać jako:
pd = 1/2 · ρ · v²
Gdzie:
- ρ - gęstość powietrza,
- v - prędkość przepływu.
Znaczenie w lotnictwie
Zasada Bernoulliego jest podstawą działania układu pomiaru prędkości lotu. Rurka Pitota mierzy ciśnienie całkowite, a port statyczny mierzy ciśnienie statyczne. Różnica tych ciśnień daje ciśnienie dynamiczne, z którego można wyznaczyć prędkość względem powietrza.
Najważniejsze do egzaminu
Jeżeli pytanie dotyczy związku między ciśnieniem statycznym ps a dynamicznym pd, poprawna odpowiedź brzmi: suma ciśnienia statycznego i dynamicznego pozostaje stała. Nie oznacza to, że oba ciśnienia są równe ani że jedno zawsze musi być większe od drugiego.