Choque (dinámica de fluidos)


El choque es una discontinuidad abrupta en el campo de flujo y ocurre en los flujos cuando la velocidad del flujo local excede la velocidad del sonido local . Más específicamente, es un flujo cuyo número de Mach excede 1.

El choque se forma debido a la coalescencia de varios pequeños pulsos de presión. Las ondas sonoras son ondas de presión y es a la velocidad de la onda sonora las perturbaciones se comunican en el medio. Cuando un objeto se mueve en un campo de flujo, el objeto envía perturbaciones que se propagan a la velocidad del sonido y ajusta el campo de flujo restante en consecuencia. [ aclaración necesaria ] Sin embargo, si el objeto en sí viaja a una velocidad mayor que el sonido, entonces las perturbaciones creadas por el objeto no se habrían desplazado ni comunicado al resto del campo de flujo y esto da como resultado un cambio abrupto de propiedad, que se denomina comochoque en la terminología de la dinámica de gases.

Los choques se caracterizan por cambios discontinuos en las propiedades del flujo, como la velocidad , la presión , la temperatura , etc. Normalmente, el espesor del choque es de unas pocas trayectorias libres medias (del orden de 10 −8  m). Los choques son ocurrencias irreversibles en flujos supersónicos (es decir, la entropía aumenta).

Donde, el índice 1 se refiere a propiedades aguas arriba y el índice 2 se refiere a propiedades aguas abajo. El subíndice 0 se refiere a propiedades totales o de estancamiento. T es la temperatura, M es el número de mach, P es la presión, ρ es la densidad y γ es la relación de calores específicos .