trabajo degases

Son ondas de amplitud o intensidad finita cuya normal se encuentra inclinada con respecto a la dirección del flujo. Este tipo de ondas se encuentran principalmente en el flujo alrededor de cuerpos que viajan a velocidades supersónicas y en un cambio de dirección cóncavo de un flujo supersónico. Las líneas de corriente giran, al pasar el flujo por una onda de choque oblicua, hacia el flujoprincipal. Para encontrar las relaciones entre las condiciones del flujo antes y después de la onda de choque se analizará la figura 11.10 donde existe un flujo Supersónico el cual es obligado a cambiar de dirección. Para esta figura se tiene que V1 y V2 son la velocidad antes y después de la onda de choque, Vi,n y Vi.t las componentes normal y tangencial, de la velocidad Vi, a la superficieque contiene la onda de choque, el ángulo de giro de la superficie y el ángulo en el cual se produce la onda de choque.

Aplicando la ecuación de cantidad de movimiento al volumen de control, que está formado por un tubo de corriente donde A1 = A2 se obtiene para las direcciones normal y tangencial a la de choque las siguientes ecuaciones:


La ecuación de continuidad aplicada al volumen decontrol resulta:

De las ecuaciones anteriores y de lo visto en la sección anterior sobre ondas de choque plana, se desprende que:
La componente tangencial de la velocidad no sufre alteraciones al pasar por la onda de choque.
Para la componente normal de la velocidad, y las demás propiedades, se cumplen las relaciones vistas para la onda de choque plana.
Una consecuencia de lo anterior es quela velocidad después de la onda de choque V2 puede ser super sónica. Utilizando las relaciones para una onda de choque plana se puede llegar a las siguientes relaciones equivalentes entre los ángulos Ѳ y β el número de Mach antes del choque M1
Estas relaciones se encuentran graficadas el la figura 11.11. De estos gráficos se pueden extraer las siguientes conclusiones:
Para un M1 y un Angulode deflexión θ dado existen 2 posibles ángulos de choque β, uno grande y otro pequeño. Para el primero la disminución de la velocidad y el aumento de la presión es elevado y se denomina choque fuerte. Para un ángulo β pequeño las variaciones de la velocidad y la presión son menores y el choque se denomina débil.
Para un ángulo θ dado existe un número de Macha M1 mínimo para el cual existe solo unángulo β.
Para un θ dado, si M1 es menor que el mínimo para esa curva so existe un ángulo beta correspondiente. Esto significa que la onda de choque se separa del cuerpo. Lo anterior se puede expresar también como que para un M1 dado existe un ángulo θ lo suficientemente grande como para producir una onda de choque separada.
Para el flujo alrededor de un cuerpo obtuso se generara por lo tantouna onda de choque separada.
Como entre la onda de choque y el punto de estancamiento la velocidad del fluido se reduce Considerablemente existirá por lo general, una zona en la cual el choque será fuerte (M2 < 1) y otra donde será débil (M2 > 1).

Dado que la presión aumenta a través de la onda de choque, estas se denominan también ondas de compresión. Para el caso de vuelos supersónicosun aumento de la presión esta asociado directamente a un aumento en el arrastre. Lo anterior se traduce en que los perfiles alares supersónicos tienen un forma puntiaguda con un ángulo θ pequeño.

En contraste con las ondas de compresión o choque, en los lugares del flujo en los que existe un cambio de dirección convexo, es decir, el flujo gira en sentido contrario a la dirección del flujo comose muestra en la figura, se producirá una expansión del flujo (p ↓, V ↑). Si el cambio de dirección de la superficie se concentra en un punto o esquina las líneas de corriente se deflactaran hacia abajo a través de una serie de ondas de expansión oblicuas o abanico de expansión. Estas ondas se denominan también ondas de expansión de Prandtl-Meyer debido a que fueron los primeros en estudiar...