Choque en movimiento
En dinámica de fluidos , un choque en movimiento es una onda de choque que viaja a través de un medio fluido (a menudo gaseoso ) con una velocidad relativa a la velocidad del fluido que ya forma el medio. [1] Como tal, las relaciones de choque normales requieren modificaciones para calcular las propiedades antes y después del choque en movimiento. El conocimiento de los choques en movimiento es importante para estudiar los fenómenos que rodean la detonación , entre otras aplicaciones.
Para derivar las ecuaciones teóricas de un choque en movimiento, se puede comenzar por denotar la región frente al choque como subíndice 1, con el subíndice 2 definiendo la región detrás del choque. Esto se muestra en la figura, con la onda de choque propagándose hacia la derecha. La velocidad del gas se denota por u , la presión por py la velocidad local del sonido por a . La velocidad de la onda de choque relativa al gas es W , lo que hace que la velocidad total sea igual a u 1 + W.
A continuación, suponga que se fija un marco de referencia al impacto de modo que parezca estacionario mientras el gas en las regiones 1 y 2 se mueve con una velocidad relativa a él. La redefinición de la región 1 como x y la región 2 como y conduce a las siguientes velocidades relativas de choque:
Con estas velocidades relativas del choque, las propiedades de las regiones antes y después del choque se pueden definir a continuación introduciendo la temperatura como T , la densidad como ρ y el número de Mach como M :
Introduciendo la relación de capacidad calorífica como γ , se pueden derivar las relaciones de velocidad del sonido , densidad y presión:
Hay que tener en cuenta que las ecuaciones anteriores son para una onda de choque que se mueve hacia la derecha. Para un choque en movimiento hacia la izquierda, las X y Y subíndices tienen que conectarse y:
