Prandtl-Glauert Eigenartigkeit

Die Prandtl-Glauert Eigenartigkeit ist die Vorhersage durch die Prandtl-Glauert Transformation, dass unendliche Druck-Bedingungen durch ein Flugzeug erfahren würden, weil es sich der Geschwindigkeit des Tons nähert. Weil es ungültig ist, um die Transformation mit diesen Geschwindigkeiten anzuwenden, erscheint die vorausgesagte Eigenartigkeit nicht. Das ist mit dem Anfang der falschen Auffassung des 20. Jahrhunderts der Undurchdringlichkeit der Schallmauer verbunden.

Gründe der Invalidität um das Mach 1

In der Nähe von der Schallgeschwindigkeit (M=1) zeigt die Transformation eine Eigenartigkeit, obwohl dieser Punkt nicht innerhalb des Gebiets der Gültigkeit ist. Die Eigenartigkeit wird auch die Prandtl-Glauert Eigenartigkeit genannt, und der Fluss-Widerstand wird berechnet, um sich Unendlichkeit zu nähern. In Wirklichkeit werden aerodynamische und thermodynamische Unruhen stark in der Nähe von der Schallgeschwindigkeit verstärkt, aber eine Eigenartigkeit kommt nicht vor. Eine Erklärung dafür besteht darin, dass die Prandtl-Glauert Transformation eine linearized Annäherung von komprimierbaren, inviscid potenzieller Fluss ist. Da sich der Fluss Schallgeschwindigkeit nähert, herrschen die nichtlinearen Phänomene innerhalb des Flusses vor, den diese Transformation völlig wegen der Einfachheit ignoriert.

Prandtl-Glauert Transformation

Die Prandtl-Glauert Transformation wird durch linearizing die potenziellen Gleichungen gefunden, die mit dem komprimierbaren, inviscid Fluss vereinigt sind. Es wurde entdeckt, dass der linearized Druck in solch einem Fluss denjenigen gleich war, die aus der mit einem Korrektur-Faktor multiplizierten Incompressible-Fluss-Theorie gefunden sind. Dieser Korrektur-Faktor wird unten gegeben:

:

wo

  • c ist der komprimierbare Druck-Koeffizient
  • M ist die freestream Machzahl.

Dieser Korrektur-Faktor arbeitet gut bis zu niedrigen-transonic Machzahlen (M

Dieses offensichtlich nichtphysische Ergebnis (eines unendlichen Drucks) ist als die Prandtl-Glauert Eigenartigkeit bekannt.

Siehe auch


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