Staudruck
Der Staudruck ist der dynamische Druck und entspricht der Erhöhung des Drucks am Staupunkt eines umströmten Körpers gegenüber dem statischen Druck des Fluids. Mit Hilfe des Staudrucks kann die Geschwindigkeit gegenüber dem Fluid ermittelt werden.
Messung
Zur Messung des Staudrucks muss der Statische Druck vom Druck am Staupunkt (Gesamtdruck) abgezogen werden. Dies kann durch eine getrennte Messung des statischen Drucks gefolgt von einer rechnerischen Subtraktion geschehen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, einen Differenzdrucksensor zu verwenden, bei dem die Differenz auf physikalische Weise gebildet wird. Dem Sensor wird mit Schläuchen der lokale Druck am Staupunkt und an einer Fläche senkrecht zu Anströmung zugeführt.
Der Staupunkt, an dem gemessen wird, sollte möglichst ungestört angeströmt werden. Daher wird in Flugzeugen ein Staurohr verwendet, dessen Öffnung ein Stück weit vor den Bug oder vor das Leitwerk ragt. Eine spezielle Bauform, bei der die Öffnungen für die Druckmessungen so gelegt sind, dass sich möglichst wenig Messfehler bei schräger Ausrichtung ergeben, ist die Prandtlsonde.
Mathematische Beschreibung
Die Strömgeschwindigkeit sei $ \,v $, der statische Druck $ p_{0} $, die Dichte des strömenden Mediums $ \rho $. ($ p $ in N/m²; $ \rho $ in kg/m³; $ v $ in m/s)
Der Staudruck $ \Delta p={\frac {\rho }{2}}\cdot v^{2} $ und der Gesamtdruck am Staupunkt $ \!\,p=p_{0}+\Delta p $
Siehe auch
- Bernoulli-Gleichung
- Fahrtmesser
- Pitotrohr