Účinok Prandtl - Gloert

Úžasný pohľad je parný kužeľ, ktorý sa objavuje okolo lietadla, ktoré letí rýchlosťou blízko soniky. Tento úžasný efekt, známy ako efekt Prandtl-Gloert, spôsobuje, že oči sa otvoria široko a čeľusť klesne. Ale čo je jeho podstatou?

(Celkom 12 fotografií)

1. Na rozdiel od všeobecného presvedčenia sa tento efekt nezobrazí, keď lietadlo preruší zvukovú bariéru. Prandtl-Gloertov efekt je tiež často spojený s nadzvukovým slamom, čo tiež nie je pravda. Lietadlové motory s vysokým obtokom môžu vytvoriť tento účinok pri rýchlosti vzletu, pretože prívodné zariadenie motora má nízky tlak a samotné lopatky ventilátora pracujú s rýchlosťou blízko sondy..

2. Dôvodom na to, že lietadlo s vysokou rýchlosťou vytvára pred sebou oblasť s vysokým tlakom vzduchu a oblasť s nízkym tlakom za ním. Po lete lietadla začne oblasť zníženého tlaku naplniť okolitým vzduchom. Súčasne vzhľadom na pomerne vysokú zotrvačnosť vzdušných hmôt sa najskôr celý nízkotlakový priestor naplní vzduchom z blízkych oblastí susediacich s oblasťou s nízkym tlakom.

3. Predstavte si objekt, ktorý sa pohybuje pri transonickej rýchlosti. Bezdrôtová rýchlosť sa líši od rýchlosti zvuku. Zvuková bariéra je prekonaná rýchlosťou 1235 km / h. Rýchlosť v blízkosti soniky je nižšia, vyššia alebo blízko rýchlosti zvuku a môže sa meniť od 965 do 1448 km / h. Tento účinok sa preto môže vyskytnúť, ak sa lietadlo pohybuje rýchlosťou nižšou alebo rovnou rýchlosti zvuku..

4. A celá vec v zvuku - záleží na ňom "viditeľnosť" tohto parného kužeľa pre lietadlo. Tvar kužeľa je tvorený silou zvuku (v prípade lietadiel), ktorý sa pohybuje rýchlejšie ako zvukové vlny, ktoré produkuje. Prandtl-Gloertov efekt vzniká v dôsledku vlnovej povahy zvukov.

5. Opäť myslite na lietadlo ako zdroj a zvuk ako hrebeň vlny. Tieto vrcholy zvukových vĺn sú sériou alebo škrupinou prekrývajúcich sa kruhov. Keď sa vlny navzájom prekrývajú, vytvára sa tvar kužeľa a jeho hrot je zdrojom zvuku. Zatiaľ neviditeľný.

6. Aby sa efekt stal viditeľným pre ľudské oko, je ešte jedna vec potrebná - vlhkosť. Keď je vlhkosť dostatočne vysoká, vzduch okolo kužeľa kondenzuje a tvorí oblak, ktorý vidíme. Akonáhle sa tlak vzduchu vráti do normálu, mrak zmizne. Účinok sa takmer vždy vyskytuje v letúnoch, ktoré letí nad oceánom v lete - kombinácia vody a tepla dáva požadovanú úroveň vlhkosti..

7. Tu môžete zničiť ďalší mýtus. Niektorí veria, že efekt Prandtl-Gloert je výsledkom spaľovania paliva..

8. Pravdepodobne sa dá pochopiť, ak si myslíte, že tento efekt je stopou inverzie, tj neprirodzený oblak vychádzajúci z kondenzovanej vodnej pary, ktorý je produkovaný výfukom motora. To však nie je to isté. Vodná para je už tam - je už vo vzduchu, dokonca ešte predtým, než prechádza cez ňu rovinu.

9. Je tiež potrebné spomenúť tlak vzduchu. Keď sa lietadlo pohybuje pri blízkej sonickej rýchlosti, tlak vzduchu okolo nej sa nazýva N-vlna, pretože keď tlak závisí od času, výsledok je podobný písmenu N.

10. Ak by sme mohli spomaliť vlnu výbuchu prechádzajúcu cez nás, uvidíme vedúcu zložku kompresie. Toto je začiatok N. Vodorovná tyč sa vyskytuje pri znížení tlaku a keď sa normálny tlak atmosféry vráti do posledného bodu, vytvorí sa písmeno N..

11. Účinok je pomenovaný po dvoch prominentných vedcoch, ktorí tento fenomén objavili. Ludwig Prandtl (1875-1953) bol nemecký vedec, ktorý študoval vývoj systematických matematických analýz v aerodynamike. Hermann Gloert (1892 - 1934) bol britským aerodynamickým vedcom.

12. Verte tomu alebo nie, môžete tento efekt vytvoriť sami. Potrebujete iba dve veci: bič a deň s vysokou vlhkosťou. Ak môžete rozdrviť bič, ako Indiana Jones, uvidíte podobný efekt. Hoci to nestojí za to skúsiť doma.