普朗特-格勞爾奇點

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一架突破音障的F/A-18戰機展現了普朗特-格勞爾奇點效應。
奇點效應展現在阿波羅11號升空,速度突破1馬赫時。
十字路行動代號「Baker」的核彈試爆中,高速膨脹的空氣引發了這種奇點效應。

普朗特-格勞爾奇點(Prandtl–Glauert singularity, P.G. singularity)現象有時被稱為錐狀雲、衝擊領或衝擊鞘[1]

航空器以突破音速的高速巡航時,前端會短暫出現錐形的冷凝雲。一般認為氣壓突然下降是造成這種現象的主因,但由於機制未完全明朗,因此這種現象是空氣動力學上的一個奇點

太空梭發射25秒至33秒之後,速度超過音速,即可見冷凝雲出現在前緣。一些核子試爆的檔案影片也記錄了這種效應,1946年美國十字路行動進行水下試爆,核爆所產生的衝擊波前端形成了短暫的冷凝霧雲。這種雲被稱為「威爾遜雲」,因為看起來與威爾遜雲室中的現象類似。現代超高旁通比噴射引擎的扇葉,在起飛全速運轉時也可見這種效應。

高速衝擊之下的空氣可被視為是處於絕熱過程之下的,因此壓力變化會引發空氣溫度的改變。在潮濕的空氣裡,衝擊波中空氣最稀薄的部分(貼近航空器的區域)溫度會降至露點以下,使得空氣中的水份快速凝結,形成可見的霧錐。壓力的改變離航空器越遠越小,因此凝結現象只會出現在航空器的前端周遭,並呈錐狀。

參見[编辑]

參考資料[编辑]

  1. ^ What SuperSonic Looks Like, by Robert Roy Britt, LiveScience.com, June 30, 2009

外部連結[编辑]