¿Cómo entender el anillo Mach de los cohetes?

El anillo Mach, también conocido como disco Mach, es un fenómeno gaseoso que se produce cuando el flujo de aire sale de la boquilla a una velocidad supersónica y la presión es menor que la de la atmósfera exterior. Toma la forma de anillos equidistantes, lo cual es común en las columnas de escape de los motores de cohetes o de aviones.

Los anillos de Mach pueden aparecer en cualquier escape supersónico, ya sea un motor de cohete líquido, un motor de cohete sólido o un motor a reacción. El principio es que cuando el gas se expande demasiado, la presión del gas en el gas de escape es menor en comparación con la atmósfera exterior, lo que hace que el gas de escape se comprima o apriete hacia adentro.

Condiciones de producción

Debido a que la presión del flujo de aire supersónico es menor que la del ambiente, se formarán ondas de choque que se comprimirán severamente. Después de comprimir esta onda de choque, la presión es mayor que la presión ambiental y se formará nuevamente una onda de expansión. Luego comprime y luego expande. Esto se hace en un bucle para que se pueda ver un anillo Mach de diamantes normal.

Es decir, mientras la presión del fluido supersónico expulsado no sea igual a la presión ambiental, se formará un ciclo de "expansión-compresión-expansión-compresión". La única diferencia es si la primera onda es compresión de onda de choque o expansión directa. Entonces, en cualquier caso, parece lo mismo.

Cuando la presión de estela aumenta, la densidad aumenta, la velocidad disminuye, la temperatura total permanece sin cambios y la temperatura estática aumenta. Es decir, el gas se calentará donde la presión es alta. En este momento, la alta temperatura promoverá aún más la nueva quema del combustible quemado de manera incompleta expulsado del postquemador. Los cambios en la temperatura del gas original también afectarán la temperatura. color.