Ciao ragazzi. Mi sapreste spiegare in modo abbastanza riassuntivo perché gli ugelli per la spinta ne vuoto sono molto più grandi? l’unica cosa che ho capito che hanno bisogno di più espansione ma non ho capito bene il processo fisico che si nasconde. Grazie
La spiegazione più semplice sta nel fatto che in un ugello ben dimensionato la pressione del gas all’uscita deve essere il più possibile simile alla pressione statica esterna.
Il gas nella camera di combustione si trova alla pressione massima, poi mano a mano che si avvia nella fase convergente verso la gola, la pressione diminuisce e la velocità aumenta, per effetto venturi classico. Esattamente nel momento in cui attraversa la sezione minore, al centro della gola per intenderci, la velocità ha raggiunto quella del suono (che a quelle temperature è circa 10 volte maggiore di quella a livello del mare) e da quel momento in poi essendo il gas supersonico, la fase divergente comporta un ulteriore aumento di velocità e diminuzione di pressione.
Ora a seconda della quota a cui si vuole ottimizzare l’ugello, questo si deve interrompere come dicevo nel momento in cui il gas ha la stessa pressione ambiente. Nel vuoto chiaramente la pressione è zero e dunque ci vuole un pochino più di lunghezza.
Grazie per l’ottima spiegazione “alla Phil Plait” del fenomeno… sono riuscito a capire persino io, e questo equivale ad un indubbio attestato delle tue capacità divulgative 