Prandtl–Glauert-szingularitás

Egy F/A-18 Hornet harci repülőgép átlépi a hangsebességet

A Prandtl–Glauert-szingularitás egy természeti jelenség, mely akkor fordul elő, ha egy repülő objektum eléri a hangsebességet, és a hangforrással megegyező sebességgel haladó hangrezgések összezsúfolódnak. A levegőben található pára két, nagynyomású levegőréteg közé préselődik és kicsapódik, ha a benne haladó objektum átlépte a hangsebességet. Az ennek következtében hallható hangrobbanás egy energiatorlódás, melyet egy párakúp kísér, és a kondenzáció következtében egy vékony, fehér felhő alakul ki.[1]

Elméleti háttér

A tárgyalt szingularitás a Prandtl–Glauert-transzformáció azon jóslata, miszerint egy hangsebességet megközelítő objektum környezetében végtelen nyomásértékek jelentkeznek. A transzformáció csak hangsebességnél kisebb sebességgel haladó testekre alkalmazható, jellemzően 0,7 M alatt, így a jelzett szingularitás hangsebességnél nem jelentkezik. Ez a fogalom kapcsolódik ahhoz a korai 20. századi hithez, miszerint a hangsebesség nem átléphető.

c p = c p 0 | 1 M 2 | {\displaystyle c_{p}={\frac {c_{p0}}{\sqrt {|1-{M_{\infty }}^{2}|}}}}

ahol

  • cp összenyomható kompresszibilitási együttható,
  • cp0 nem összenyomható kompresszibilitási együttható,
  • M zavartalan áramlási Mach-szám.

Így a Prandtl–Glauert-szingularitás értelmében

lim M 1 c p = {\displaystyle \lim _{M_{\infty }\to 1}c_{p}=\infty }

Jegyzetek

  1. The Prandtl-Glauert singularity and condensation. [2012. december 13-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2013. március 4.)

Források

  • Singularity Archiválva 2012. június 26-i dátummal a Wayback Machine-ben
  • Angol szócikk
  • Felhőgallér a rakéta körül

További információk

  • F/A-18 Hornet Sonic Boom Vapor Cone at Sion Airshow Breitling - Prandtl-Glauert Singularity, videó,
Ez a fizikai témájú lap egyelőre csonk (erősen hiányos). Segíts te is, hogy igazi szócikk lehessen belőle!

  • Fizika Fizikaportál
  • Matematika Matematikaportál