Prandtl-Glauert tekilliği

Prandtl-Glauert tekilliği (singularity), hava basıncındaki ani düşmenin oluşumu, sesüstü hızda yol alan bir uçağın etrafını saran yoğunlaşma bulutunun görünür olmasının nedeni olarak kabul edilir. Bu Aerodinamikteki matematiksel tekilliğin bir örneğidir.

F/A-18 tekillik etkisini göstermekte
F/A-18 ve ses duvarı (tekililik etkisi)

Bu olayın sergilediği olgulardan biri basınçlandırılabilirlik ve N-dalgası'dır. N-Dalgası, sabit konumdaki bir gözlemcinin, sıkıştırılmış bir ses dalgasının geçmesini gözlemlerken gördüğü basınç profili zaman değişkenidir. Oluşan 3 boyutlu şok dalgası konik biçimlidir ve tepe noktası uçağın üzerindedir. Bu dalga uçağı izler. Dalganın basınç profili şu bileşenlerden oluşur:

  • en öndeki basınç bileşeni ("N" dalgasının başlangıç yukarı yöndeki etkisi),

bunu izleyen,

  • aralanır şekilde ayrılan bir basınç ani boşalması ("N" dalgasının aşağı çapraz yöndeki etkisi)

bunu izleyen,

  • Normal ortam basıncına dönmesi ("N" dalgasının en son yukarı yönlü etkisi)

Basıncın aralanır şekilde ayrılma durumu iç etkiler neticesinde basıncın yeniden sınırlarını belirlemeye çalışması olarak düşünülebilir. Bu yoğunlaşma bulutları, aynı zamanda, şok tasmaları (shock-collars) veya şok-yumurtaları (shock-eggs) olarak da bilinirler ve uzay mekiğinin fırlatılmasının ardından 25 ile 33. saniyeler arasında mekik, maksimum dinamik hava basıncı bölgesinden geçerken de gözlemlenirler (Bkz. Max Q).

Sıcaklığın etkilenen hava kütlesini terk etmemesinden ötürü, ilgili ısı değişimiyle birlikte basınçtaki bu değişim adyabatik bir değişimdir. Nemli havada, ısıdaki ani düşüş şok dalgasının uçağa yakın olan bölgelerinde havanın sıcaklığını yoğunlaşma noktasının altına getirebilir ve bu bölgedeki nem yoğunlaşması o bölgedeki çok küçük su damlacıklarının birleşmesiyle gözle görülebilir bir duruma gelir. Dalganın basınç etkisi ki bu çok geniş bir çapta kendini gösterir ancak bu etki dalga genişledikçe düşer ve bundan dolayı yoğunlaşma etkisinin sınırlı bir çapı vardır. Aynı türden bir yoğunlaşma etkisi nemli şartlar altındaki düşük basınçlarda da yüksek g değerindeki seslaltı hızlartda yapılan manevralarda da görülebilir.

Prandtl-Glauert tekilliği nemli bir havada, bir kamçının çok iyi savrulmasıyla, kamçının ucunun transonik bir hıza ulaşmasıyla kamçının ucunda bir yoğunlaşma bulutunun oluşması ile de gözlenebilir.

İç bağlantılar

Dış bağlantılar
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.