Qual é a “taxa de compressão” do ar atingindo o nariz?

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Desculpe, mas não sei como formular esta pergunta com precisão. Quero saber quanta compressão resulta do ar atingir o nariz de uma aeronave.

Estou interessado nas aeronaves tradicionais (Mach 0.85, nariz sem corte, como B747 ou A320), bem como nas coisas supersônicas como Concorde e até Mig-31.

Existe uma equação para isso? Presumivelmente com área de seção transversal e algum tipo de coeficiente de arrasto de forma. Estou procurando uma alteração de densidade e / ou pressão.

Quero saber se isso é significativo, como se a aeronave realmente tivesse que fazer muito trabalho extra para superar a maior densidade no ar do nariz. Mas, na verdade, existem várias razões. Quero calcular quanto calor surge da compressão adiabática, o que me permitirá saber se algum tipo de resfriamento ativo é necessário para um determinado material. Quero saber se o aumento da densidade do ar do nariz realmente altera a equação geral do arrasto, como se você tivesse que colocar um valor de densidade mais alto ao calcular o arrasto da fuselagem. Quero saber que possível impulso você pode obter do "efeito ram", como de um ramjet.

Nesta pergunta, tudo o que realmente estou pedindo é a taxa de compressão ... ou alteração na densidade ou alteração na pressão ... desculpe, não sei qual é a mais precisa. Se eu tiver isso, acho que posso responder o resto usando outras equações que conheço.

Eu queria me explicar caso isso pareça algo muito amplo ou muito xyz, desculpe também não consigo me lembrar desse termo. Espero que alguém conheça uma equação que possa responder a isso. As equações fornecem números concretos, portanto são sempre melhores do que adjetivos relativos, como "maior", "desprezível" etc.

Além disso, se alguém puder sugerir tags, faça-o. Não conseguia pensar em nada melhor do que "arrastar".

por DrZ214 31.08.2019 / 23:00

2 respostas

Eu acho que o que você procura é chamado de pressão de estagnação, que é o aumento de pressão experimentado em uma determinada parcela de ar se toda a energia cinética associada à velocidade dessa parcela fosse convertida sem perdas em energia potencial (trabalho armazenado) de compressão de acordo com a lei dos gases ideais. A equação da pressão de estagnação é

$$ \ frac {P_ \ text {stagnation}} {P_ \ text {static}} = \ left (1 + \ frac {\ gama - 1} {2} \ vezes M ^ 2 \ direita) ^ \ left (\ frac {\ gamma} {\ gamma - 1} \ right) $$

onde $ \ gama $ é a proporção de aquecimentos específicos para ar e $ M $ é o número Mach.

01.09.2019 / 00:55

A resposta simples para aeronaves subsônicas é zero. O ar não se comprime significativamente até as ondas de choque começarem a se formar.

A pressão muda com a velocidade (conforme o princípio de Bernoulli), mas a densidade pode ser tratada como constante.

02.09.2019 / 11:43