Singolarità di Prandtl-Glauert

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La singolarità di PrandtlGlauert è la previsione, implicita nella similitudine di Prandtl-Glauert, che un aeromobile sia assoggettato a pressioni infinite al raggiungimento della velocità del suono. Per questo motivo agli inizi del XX secolo si riteneva che la barriera del suono fosse insuperabile.

Effetti termodinamici[modifica | modifica wikitesto]

La singolarità è generalmente accettata come la causa della nube di condensazione visibile che circonda spesso un veicolo viaggiante a velocità transonica, anche se resta qualche discussione. Nel momento di improvviso calo della pressione atmosferica dopo il passaggio dell'aeromobile, si verifica la formazione di un "cono di vapore".

Queste nubi di condensazione erano spesso visibili circa dai 25 ai 33 secondi dopo l'avvio dello Space Shuttle, quando il veicolo viaggiava a velocità transonica. Questi effetti sono visibili anche nei filmati di alcuni test nucleari.

Poiché il calore non lascia la massa d'aria, questo cambiamento di pressione è adiabatico, con associato un cambiamento di temperatura. In aria umida, il calo della temperatura nella parte più rarefatta delle onde d'urto (vicino all'aeromobile) può portare la temperatura al di sotto del suo punto di rugiada, e l'umidità si condensa sino a formare una nube visibile di gocce d'acqua microscopiche. Poiché l'effetto della pressione è ridotto dall'espansione dell'onda (lo stesso effetto della pressione si sviluppa su un più ampio raggio), la condensa del vapore avviene in un'area di raggio limitato.

Gli effetti della singolarità di Prandtl-Glauert possono essere facilmente osservati in giornate umide anche con un colpo di frusta. Una piccola nube visibile è prodotta nel punto in cui la punta della frusta supera la velocità del suono.

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