Συμπιεστότητα: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων

Περιεχόμενο που διαγράφηκε Περιεχόμενο που προστέθηκε
ERATOSTENIS (συζήτηση | συνεισφορές)
ERATOSTENIS (συζήτηση | συνεισφορές)
Χωρίς σύνοψη επεξεργασίας
Γραμμή 21:
Όλα αυτά τα φαινόμενα, συχνά περιγράφονται με τον όρο «συμπιεστότητα», αν και από αεροδυναμικής πλευράς, η συμπιεστότητα ουσιαστικά σχετίζεται μόνο με τα φαινόμενα που προκαλούν οι αλλαγές στη ροή αέρα που επιφέρει η μετατροπή της ροής από ασυμπίεστη (όπως στα υγρά) σε συμπιεστή (όπως στα αέρια), κάτι που εμφανίζεται καθώς προσεγγίζεται η ταχύτητα του ήχου. Συγκεκριμένα υπάρχουν δύο σχετικά φαινόμενα, η κυματική οπισθέλκουσα και το κρίσιμο μαχ.
Η κυματική οπισθέλκουσα είναι μια απότομη αύξηση της οπισθέλκουσας του αεροσκάφους που παρουσιάζεται από τη συγκέντρωση μαζών αέρα μπροστά από το ρύγχος του. Σε χαμηλές ταχύτητες, αυτός ο αέρας έχει χρόνο να «κάνει στην άκρη», οδηγούμενος από τον αέρα που βρίσκεται σε επαφή με τις επιφάνειες του αεροσκάφους. Αλλά στην ταχύτητα του ήχου, αυτό δεν μπορεί πλέον να συμβεί και ο αέρας, που πριν διέφευγε ακολουθώντας τις αεροδυναμικές γραμμές γύρω από το αεροσκάφος, τώρα προσκρούει πάνω του. Το μέγεθος της ισχύος που απαιτείται για να ξεπεραστεί αυτό το φαινόμενο είναι σημαντικό. Το «κρίσιμο μαχ» είναι η ταχύτητα κατά την οποία μέρος του αέρα που περνά πάνω από τα φτερά του αεροσκάφους ξεπερνά την ταχύτητα του ήχου.
Στην ταχύτητα του ήχου, η άνωση του αεροσκάφους, που πριν ελέγχονταν από την [[αρχή του [[Μπερνούλι]], μεταβιβάζεται τώρα στις δυνάμεις που προκαλούν τα κύματα κρούσης. Καθώς ο αέρας στην άνω επιφάνεια του φτερού έχει μεγαλύτερη ταχύτητα απ’ ότι στην κάτω, λόγω του φαινόμενου [[Ντάνιελ Μπερνούλι|Μπερνούλι]], κοντά στην ταχύτητα του ήχου, ο αέρας πάνω από το φτερό θα γίνει υπερηχητικός. Όταν συμβαίνει αυτό, η κατανομή της άνωσης αλλάζει δραματικά, προκαλώντας χαρακτηριστικά μια πανίσχυρη ώθηση του αεροσκάφους προς τα κάτω. Καθώς τα παλαιά αεροσκάφη έφταναν σε αυτές τις ταχύτητες μόνο κατά τη διάρκεια κάποιας βύθισης, οι πιλότοι ανέφεραν ότι το σκάφος τους προσπάθησε να καταπέσει.
Στην υπερηχητική αεροδυναμική, το φαινόμενο του διαχωρισμού προκαλεί μια αύξηση στο σημειωτικό μοριακό όγκο (ένα μόριο οξυγόνου, το Ο2, μετατρέπεται σε δύο μόρια μονοατομικού οξυγόνου και του Ν2 χωρίζει ομοίως σε δύο αζώτου). Αυτή η, εξαρτώμενη από την πίεση, μετάβαση, εμφανίζεται για το ατμοσφαιρικό οξυγόνο σε θερμοκρασίες από 2.500K ως 4.000K, και στους 5.000K με 10.000K για το άζωτο.
Ο διαχωρισμός απορροφά πολλή ενέργεια σε μια αντιστρέψιμη διαδικασία. Αυτό μειώνει πολύ τη θερμοδυναμική θερμοκρασία του υπερηχητικού αερίου που επιβραδύνεται κοντά σε ένα αεροδιαστημικό όχημα. Στις περιοχές μετάβασης, όπου αυτός ο, εξαρτώμενος από την πίεση, διαχωρισμός είναι ελλιπής, τόσο η διαφορική, σταθερή χωρητικότητα θερμότητας πίεσης όσο και το Βήτα (η διαφορική αναλογία όγκου/πίεσης: όπου V είναι ο όγκος και p η πίεση) θα αυξηθεί πολύ. Η τελευταία, έχει μια έντονη επίδραση στην αεροδυναμική των οχημάτων, συμπεριλαμβανομένης και της σταθερότητας.