Amikor repülőgép szárnyán felhajtóerő ébred, vagyis lecsökken a levegő nyomása, akkor a levegő sűrűsége is lecsökken?

p*V = n*R*T ideális gázokra (közelítés a mi esetünkben)

p: nyomás, Pa

V: térfogat, m3

n: anyagmennyiség, mol

R: 8,314 J/Kmol egyetemes gázállandó

T: hőmérséklet Kelvin-ben (K), 273,15 K megfelel 0 Celsius foknak (skála azonos)

Azaz:

p = (n/V)*R*T

n/V pedig egyenesen arányos a gáz sűrűségével

Ró (sűrűség) = (n/V)*M(gáz) g/m3-ben kifejezve

M(gáz) az adott gázelegy átlagol moláris tömege (g/mol)

Ahogy olvasom az összenyomható közegekre vonatkozó Bernoulli törvényben van egy p / Ró tag, ami azt jelenti, ha p, a nyomás csökken, akkor Ró, a sűrűség is csökken és fordítva, hogy a Bernoulli konstans állandó maradjon.

Tegyük, hozzá, hogy a szárnyprofil alakja miatt az egyik oldalon nagyobb az áramló közeg sebessége, ezért csökken le a nyomás.

Kedves kérdező!

a hangsebesség alatti "klasszikus" repülési sebeségtartományban v kisebb 200 km/ó a levegő gyakorlatilag összenyomhatatlan, a hosszabb profil felett ezért felgyorsul az áramlása a sűrűség minimális változása mellett. A gáz viselkedését a sebesség és a kompresszibilitás határozza meg. A hangsebességhez közeledve a gázok egyre összenyomhatóbbak lesznek, így a szárnyprofilok is egyre szimmetrikusabbá válnak. (alsó és felső oldala azonos görbületű, a belépő és a kilépő pontot összekötő húr mint szimmetria tengelyé válik)

A míg az alacsony sebességű aszimetrikus profiloknál a felhajtóerőt a felgyorsulás (különböző görbület = különböző úthosz) miatti össznyomás csökkenés okozza (Bernuolli egyenlet, ennek érvényessége állandó sűrűség mellett igaz!!!), addig a hangsebesség közeli és fölötti szimmetrikus profilokon a levegő irányváltoztatása miatti impulzusváltozás adja az emelőerőt.

A gázok viselkedését leíró egyenletekben ezt a kompresszibilitási korrekcióval veszik figyelembe (mennyire szeret összenyomódni a gáz az áramlás gyorsulása helyett)

Rövid válasz:

Ez a repülőgép szárnyprofiljától és a szárnyra érkező levegő sebességétől függ, a fentebb vázolt okok és körülmények szerint.