Obłok Prandtla-Glauerta
Obłok Prandtla-Glauerta – obłok skroplonej pary wodnej powstający podczas lotu statku powietrznego z prędkością bliską prędkości dźwięku.
Powietrze opływające samolot ma w wielu miejscach prędkość względem samolotu większą niż prędkość tego samolotu względem powietrza niezakłóconego; następnie ta prędkość maleje. Gdy samolot zwiększa prędkość i osiąga tzw. krytyczną liczbę Macha, w niektórych miejscach opływu jego prędkość przekracza lokalną prędkość dźwięku. Zwiększanie prędkości opływu i zmniejszanie ciśnienia odbywa się płynnie i bez strat, natomiast zmniejszenie tej prędkości jest możliwe tylko skokowo, na powierzchni zwanej falą uderzeniową, gdzie występuje nieciągłość (spadek) prędkości, wzrost ciśnienia i temperatury.
Na szkicu pokazano sytuację, gdy prędkość przed profilem jest poddźwiękowa (M < 1), następnie na profilu następuje przyśpieszenie do prędkości naddźwiękowej (M > 1), czemu towarzyszy zmniejszenie ciśnienia i zgodnie z regułami termodynamiki – spadek temperatury.
Po przekroczeniu pewnego punktu ma miejsce fizyczna realizacja tzw. osobliwości (w znaczeniu matematycznym) transformacji Prandtla-Glauerta, objawiająca się dość gwałtownym spadkiem temperatury, rozpoczynającym się od linii izotermy, zaznaczonej na ilustracji. Za tą linią następuje skroplenie pary wodnej i powstaje widoczny obłok, który zdecydowanie kończy się na powierzchni fali uderzeniowej, za którą skokowo rośnie ciśnienie i temperatura, a prędkość maleje do poddźwiękowej (M < 1). Obłok taki nosi nazwę obłoku Prandtla-Glauerta.
[edytuj] Galeria
-
Samolot F-18 lecący blisko prędkości dźwięku. Widać obłok Prandtla-Glauerta
-
Startujący wahadłowiec Atlantis blisko prędkości dźwięku.
_-_filtered.jpg&filetimestamp=20080416100616)
Widoczna na pierwszym zdjęciu efektowna stożkowa powierzchnia początku obłoku nie wizualizuje fali uderzeniowej, lecz początek obszaru, w którym spełnione są warunki kondensacji. Koniec obłoku wskazuje położenie prostopadłej fali uderzeniowej. Mały obłok Prandtla-Glauerta widoczny jest też tuż za kabiną.
