수직 충격파 계산기

보존식이 그렇게 정하기 때문입니다. 질량·운동량·에너지 세 가지를 동시에 만족하는 해가 M₁ > 1일 때 M₂ < 1 하나뿐이고, 반대 방향(아음속 → 초음속)의 해는 엔트로피가 줄어야 해서 열역학 제2법칙에 걸립니다. M₁을 아무리 키워도 M₂는 √((γ−1)/2γ), 공기라면 0.37796 아래로는 내려가지 않습니다.

됩니다. 에너지는 보존되지만 그 에너지를 «쓸 수 있는 형태»로 되돌릴 수 없게 된 것입니다. 충격파는 단열이지만 비가역이라 엔트로피가 늘고, 늘어난 엔트로피만큼 전압력을 잃습니다. Δs/R = −ln(p₀₂/p₀₁)이라는 관계가 그것을 정확히 말해 줍니다. 마하 3이면 전압력의 67%가 사라집니다.

피토관 앞에 충격파가 서기 때문입니다. 관이 재는 것은 자유류의 전압력 p₀₁이 아니라 충격파를 지난 뒤의 전압력 p₀₂이고, 정압과의 비는 레일리 피토관 식으로 계산해야 합니다. 아음속 공식을 그대로 쓰면 마하 2에서 이미 10% 넘게 틀립니다. 이 계산기는 p₀₂/p₁을 따로 내줍니다.

완전기체로 보는 한 그렇습니다. 밀도비의 천장이 (γ+1)/(γ−1)이라 공기는 6배입니다. 대신 압력비와 온도비에는 천장이 없어 M₁²에 비례해 계속 커집니다. 대기권 재진입에서 문제가 되는 것이 압축이 아니라 온도인 이유이며, 실제로는 그 온도에서 공기가 해리·전리되어 γ가 상수가 아니게 되므로 이 식의 값보다 온도가 낮게 나옵니다.

정반대의 경우를 다룹니다. 등엔트로피 유동 계산기는 충격파가 «없다»고 본 노즐 안의 흐름이고, 이 계산기는 충격파가 «있을 때» 앞뒤가 어떻게 달라지는지를 냅니다. 실제 노즐에서는 팽창이 과하면 노즐 안에 충격파가 생기므로 두 계산을 이어 붙여야 합니다.

전송되지 않습니다. 모든 계산은 브라우저 안에서만 이뤄지고, 입력값은 이 기기의 저장소에만 남습니다.