Ефект Прандтля - Глоерта

Ефект Прандтля - Глоерта

Ефект Прандтля – Глоерта - Явище, що полягає у виникненні хмари позаду об'єкта, що рухається на близькозвуковій швидкості.

Причина винекнення

Причина його виникнення полягає в тому, що літак який летить на високій швидкості створює область підвищеного тиску повітря попереду себе і область зниженого тиску позаду. Після прольоту літака область зниженого тиску починає заповнюватися навколишнім повітрям. В силу досить високої інертності повітряних мас заповнюється вся область низького тиску - повітрям із прилеглих областей. Цей процес є адіабатичним процесом, де займаний повітрям обсяг збільшується, а його температура знижується. Якщо вологість повітря досить велика, то температура може знизитися до такого значення, що буде нижчою за точки роси. Тоді водяна пара яка міститься в повітрі конденсується у вигляді дрібних крапельок, які утворюють невелику хмару. З часом, як тиск повітря нормалізується, температура в ньому зростає до нормальної температури повітря, стає вище точки роси, і хмара швидко розчиняється в повітрі.

Дослідники

Ефект названий на честь двох вчених, які відкрили це явище: Людвіг Прандтль (1875 – 1953) німецький вчений у галузі механіки, один із засновників експериментальної аеродинаміки. Герман Глоерт (1892 – 1934) британський вчений, спеціаліст в області аеродинаміки.

Спостереження

При швидкості близькій до звукової, звук також має своє значення: від нього залежить "видимість" цього парового конусу за літаком. Форма цього конусу залежить від сили звуку, яка рухається швидше, чим звукові хвилі, які вона породжує. Отже хвильова природа звуків теж має вплив на ефект Прандтля - Глоерта. Але більше значення на видимість ефекту має вологість, чим вона більша тим краще ми бачимо ефект Прандтля - Глоерта. Зазвичай час його життя цього ефекту не перевищує часток секунди. Тому при польоті літака здається, що хмара рухається слідом за ним - внаслідок того, що явище постійно утворюється відразу позаду літака, а потім зникає.

Експеримент

Для відтворення ефекту Прандтля - Глоерта вам потрібні речі: Батіг і висока вологість повітря. Якщо ви зможете швидко махнути батогом то побачите це явище.

Помилки

1.Ефект Прандля - Глоерта виникає при подолані звукового бар'єру! - це хибне твердження, швидкість звуку 1235 км/год а близькозвукова швидкість 965 - 1448 км/год, тому літаку достатньо рухатись зі швидкістю звуку або й нижчою швидкістю, щоб виник ефект. 2.Ефект Прандля - Глоерта виникає в результаті згоряння пального! - Згоряння пального тільки нагріває повітря, а поєднання гарячого повітря і води (яка міститься в повітрі) дає потрібний рівень вологості.

Джерела

http://svpressa.ru/world/photo/39540/6#f http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D1%84%D1%84%D0%B5%D0%BA%D1%82_%D0%9F%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B4%D1%82%D0%BB%D1%8F_%E2%80%94_%D0%93%D0%BB%D0%BE%D0%B5%D1%80%D1%82%D0%B0 Стаття М. Крамера в http://www.galleryoffluidmechanics.com

Еріх Truckenbrodt: Fluidmechanik Band 2, 4. Auflage, Springer Verlag, 1996, с. 178-179

[[1]] - АН-22 приземляється.