Эффект Прандтля — Глоерта

17-07-2021, 12:00

Эффект Прандтля — Глоерта[неизвестный термин] — конденсация атмосферной влаги позади объекта, движущегося на околозвуковых скоростях. Чаще всего наблюдается у самолётов. Эффект назван в честь немецкого физика Людвига Прандтля и английского физика Германна Глоерта.

Существует распространённое заблуждение, что возникновение облака из-за эффекта Прандтля — Глоерта означает, что именно в этот момент самолёт преодолевает «звуковой барьер». На самом деле, проявление этого эффекта зависит не только от скорости самолёта, но и от относительной влажности воздуха. В условиях нормальной или слегка повышенной влажности облако образуется только при скоростях, близких к скорости звука. В условиях же очень высокой относительной влажности эффект можно наблюдать и при намного меньших скоростях, например на аэродинамических элементах автомобилей во время гонок Формула-1 в дождливую погоду.

Причины

Причина возникновения эффекта заключается в том, что летящий на высокой скорости самолёт создаёт область повышенного давления воздуха впереди себя и область пониженного давления позади. После пролёта самолёта область пониженного давления начинает заполняться окружающим воздухом. При этом в силу достаточно высокой инерции воздушных масс сначала вся область низкого давления заполняется воздухом из близлежащих областей, прилегающих к области низкого давления. Этот процесс местно является адиабатическим, где занимаемый воздухом объём увеличивается, а его температура понижается. Если влажность воздуха достаточно велика, то температура может понизиться до такого значения, что окажется ниже точки росы. Тогда содержащийся в воздухе водяной пар конденсируется в виде мельчайших капелек, которые образуют небольшое облако.

По мере того, как давление воздуха нормализуется, температура в нём выравнивается и вновь становится выше точки росы, и облако быстро растворяется в воздухе. Обычно время его жизни не превышает секунды. Поэтому при полёте самолёта кажется, что облако следует за ним (вследствие того, что область низкого давления постоянно образуется позади самолёта), а затем исчезает.

Галерея

  • вариант проявления эффекта Прандтля — Глоерта самолёт F/A-18

  • эффект при старте шаттла «Атлантис»

  • эффект (образование облака Вильсона) при взрыве атомной бомбы «Baker»

  • интенсивная конденсация влаги чаще наблюдается над крылом в момент резких манёвров и во влажном воздухе, например после дождя или над морем: Су-57 на авиасалоне «МАКС-2015»

  • конденсация на концах винтов турбовинтовых двигателей самолёта C-27


  • YORP-эффект
  • Хорус (эффект)
  • Эффект Вентури
  • Граунд-эффект
  • Звуковой эффект

  •  

    • Яндекс.Метрика
    • Индекс цитирования