Ondas De Choque

AERODINÁMICA DE ALTA
VELOCIDAD

Santander Banquez
Carlos Pérez
Aldahir Orozco

OBJETIVO.
Desarrollar un entendimiento de:
• Conceptos fundamentales de ondas de choque
normal, oblicuas y de expansión.
• Rangos de velocidad vuelo.
• Efectos de retroceso.

Ondas de Choque (Shock Waves)
ONDAS.

Una onda es una perturbación que se propaga desde el
punto en que se produjo hacia el medio que rodeaese
punto.
El medio elástico se deforma y se recupera vibrando al
paso de la onda.

Ondas de Choque (Shock Waves)
ONDAS DE CHOQUE
Una onda de presión formada en el aire por un objeto,
tal como un vehículo de vuelo, que pasa a través del
aire a una velocidad mayor que la velocidad del sonido.

Ondas de Choque Normal (Norma Shock Waves)
CONCEPTO 1.
Cualquier objeto con cuerpo embotado en un flujosupersónico desarrollara un choque encorvado ( o Bow
shock), que se encuentra normalmente en frente del
cuerpo.

Ondas de Choque Normal (Norma Shock Waves)
CONCEPTO 2.
Un choque normal es creado por un cuerpo embotado
(blunt) en flujo supersónico. El mismo cuerpo en flujo
subsónico produce ondas de sonido que se propagan
delante del cuerpo básicamente avisando el
aproximamiento de la corriente deaire del cuerpo en
aproximación.

Ondas de Choque Normal (Norma Shock Waves)
CONCEPTO 3.
Siempre que una onda de choque se forme
perpendicular al flujo de aire es llamada “normal”
shock wave, y el flujo inmediatamente detrás de la
onda es subsónico.

Ondas de Choque Normal (Norma Shock Waves)
• La corriente de aire es bajada a subsónica.
• El flujo de aire inmediatamente de la onda de choqueno cambia de dirección.
• La presión estática, temperatura y la densidad de el
aire detrás de la onda se incrementa drásticamente.

Ondas de Choque Oblicuas (Oblique Shock Waves)
CONCEPTO 1.
Una onda de choque oblicua es un onda de choque de
borde agudo que se forma cuando el flujo supersónico
esta inclinado hacia si mismo.

Ondas de Choque Oblicuas (Oblique Shock Waves)
Estos choques son másdébiles que los choques
normales, y aunque la temperatura, presión, densidad y
la velocidad de la corriente son reducidas a
lo largo del choque de forma similar al choque normal,
la corriente de
aire detrás del choque no necesariamente es subsónico.

Ondas de Choque Oblicuas (Oblique Shock Waves)

Abanicos de Expansión(Expansion Fan)
CONCEPTO 1
El expansión fan es esencialmente
una onda deexpansión de número
infinito. Y tiene efectos opuestos
del de un choque oblicuo.

Abanicos de Expansión(Expansion Fan)
El aire al pasar por una onda de expansión, experimenta:
• Cambia la dirección del flujo.
• La velocidad aumenta.
• Aumenta el número de mach
• Disminuye la presión y densidad del aire

Drag Effects (Efectos de Arrastre)
La formación de ondas de choque causa un incremento en elarrastre. Uno de los efectos principales de la onda de choque
es la formación de una región densa y de alta presión
inmediatamente detrás de la onda. La inestabilidad de la
región de alta presión, y el hecho que parte de la energía de la
velocidad de la corriente de aire es convertida en calor ya que
fluye a través de la onda es factor contribuyente en el
incremento del arrastre, pero el arrastreresultante de la
separación del flujo de aire es mucho mayor la capa limite
(Boundary layer) Es mucho mayor.

Drag Effects (Efectos de Arrastre)
Si la onda de choque es fuerte, la capa limite (Boundary layer) puede que no tenga la
suficiente energía cinética para soportar la separación del flujo de aire. El arrastre incurrido la
región trans - sonica debido a la formación de la onda de choque y laseparación del flujo de
aire es conocido “Wave Drag” Arrastre de onda. Cuando la velocidad excede numero de mach
critico por unos 10%, el arrastre de onda incrementa bruscamente. Un incremento
considerable en el thrust (potencia) es requerido para incrementar la velocidad de vuelo fuera
de este punto a el rango supersónica donde, dependiendo de la forma y el ángulo de ataque
de la superficie de...