Bugstoßdämpfer (Aerodynamik) - Bow shock (aerodynamics)
Ein Bogenstoß , auch abgelöster Stoß oder normaler Stoß genannt , ist eine gekrümmte sich ausbreitende Störwelle, die durch eine abrupte, nahezu diskontinuierliche Änderung von Druck , Temperatur und Dichte gekennzeichnet ist . Sie tritt auf, wenn eine Überschallströmung auf einen Körper trifft, um den der erforderliche Umlenkwinkel der Strömung höher ist als der maximal erreichbare Umlenkwinkel für einen angehängten schrägen Stoß . Dann der schräge Schockwandelt sich in eine gekrümmte abgelöste Stoßwelle um. Da bei großen Strömungsumlenkungswinkeln Bugschocks auftreten, bilden sie sich oft um stumpfe Körper herum, aufgrund des großen Umlenkwinkels, den der Körper der Umströmung auferlegt.
Die thermodynamische Transformation über einen Bugstoß ist nicht isentrop und der Stoß verringert die Strömungsgeschwindigkeit von Überschallgeschwindigkeit stromaufwärts zu Unterschallgeschwindigkeit stromabwärts.
Anwendungen
Der Bugstoß erhöht den Luftwiderstand eines mit Überschallgeschwindigkeit fahrenden Fahrzeugs erheblich . Diese Eigenschaft wurde beim Design der Rückkehrkapseln während Weltraummissionen wie dem Apollo-Programm genutzt , die einen hohen Widerstand benötigen, um beim atmosphärischen Wiedereintritt zu verlangsamen .
Schockbeziehungen
Wie bei normalem Schock und schrägem Schock,
- Der statische Druck stromaufwärts ist niedriger als der statische Druck stromabwärts .
- Die statische Dichte stromaufwärts ist niedriger als die statische Dichte stromabwärts .
- Die statische Aufwärtstemperatur ist niedriger als die statische Abwärtstemperatur .
- Der Gesamtdruck stromaufwärts ist größer als der Gesamtdruck stromabwärts .
- Die Gesamtdichte stromaufwärts ist niedriger als die Gesamtdichte stromabwärts .
- Die Gesamttemperatur stromaufwärts ist gleich der Gesamttemperatur stromabwärts , da die Stoßwelle isenthalpisch angenommen wird .
Siehe auch
Verweise
- Landau, LD; Lifschitz, EM (2005) [1959]. Strömungsmechanik 2. Auflage . Sonst . ISBN 978-0-7506-2767-2.
- Courant, R.; Friedrichs, K. O. (1956) [1948]. Überschallströmung und Stoßwellen . New York: Interscience Publishers.