Un arco de choque , también llamado choque desprendido o choque normal , es una onda perturbadora curvada que se propaga y se caracteriza por un cambio brusco, casi discontinuo, de presión , temperatura y densidad . Ocurre cuando un flujo supersónico encuentra un cuerpo, alrededor del cual el ángulo de desviación necesario del flujo es mayor que el ángulo de desviación máximo alcanzable para un choque oblicuo adjunto . Entonces, el choque oblicuose transforma en una onda de choque separada curvada. Como los choques de arco ocurren para ángulos de deflexión de flujo alto, a menudo se ven formados alrededor de cuerpos romos, debido al ángulo de deflexión alto que el cuerpo impone al flujo a su alrededor.
La transformación termodinámica a través de un arco de choque no es isentrópica y el choque disminuye la velocidad del flujo de la velocidad supersónica aguas arriba a la velocidad subsónica aguas abajo.
Aplicaciones
El arco de choque aumenta significativamente la resistencia en un vehículo que viaja a una velocidad supersónica. Esta propiedad se utilizó en el diseño de las cápsulas de retorno durante misiones espaciales como el programa Apollo , que necesitan una gran cantidad de resistencia para reducir la velocidad durante la reentrada atmosférica .
Relaciones de choque
Como en el shock normal y el shock oblicuo,
- Las presiones estáticas aguas arriba son más bajas que la presión estática aguas abajo .
- La densidad estática aguas arriba es menor que la densidad estática aguas abajo .
- La temperatura estática aguas arriba es más baja que la temperatura estática aguas abajo .
- La presión total aguas arriba es mayor que la presión total aguas abajo .
- La densidad total aguas arriba es menor que la densidad total aguas abajo .
- La temperatura total aguas arriba es igual a la temperatura total aguas abajo , ya que se supone que la onda de choque es entalpica .