şükela:  tümü | bugün
  • bir akışkanın hızı dolayısıyla sahip olduğu kinetik enerjinin, durağan haldeki entalpisi cinsinden sahip olduğu ısı enerjisiyle toplamının sabit basınç altındaki ısı sığasına bölümünden elde edilen sıcaklıktır.

    eğer bu akışkanı bütün yüzeyleriyle termal olarak tamamen* yalıtılmış bir boru içinde yavaşlatırsanız, durağan hale geldiğindeki sıcaklığı, hızı sıfır olacağı için statik sıcaklığına eşit olacaktır.

    diğer bir deyişle adyabatik olarak yavaşlatırsanız, toplam sıcaklık korunur. aksi takdirde borunun çeperlerinde gelişen sınır tabakadan dolayı viskoz ısı disipasyonu gerçekleşerek, akışkandan katı yüzeye doğru iletim yoluyla ısı transferi gerçekleşerek akışkanın toplam sıcaklığında bir düşüşe yol açacaktır.

    adyabatik işlemlerde toplam sıcaklığın korunacağı varsayımıyla statik sıcaklıkla, toplam sıcaklık arasında mach sayısına bağlı bir fonksiyon yazılabilir. bu durumda,

    t0/ts=1+((k-1)/2)*ma^2 olarak yazılabilir.

    burada t0 ve ts, sırasıyla toplam ve statik sıcaklık, k sabit basınç altındaki öz ısının sabit hacim altındaki öz ısıya oranı`:(bkz: #57424114)` ve ma mach sayısıdır. yolcu uçakları genellikle, 0.85 mach sayısında uçarlar. statik sıcaklıkla, toplam sıcaklık arasındaki farkı en iyi uçak kanadının hücum kenarında görebilirsiniz.

    11000 metre irtifada hava sıcaklığı yaklaşık olarak -60 derece olmasına rağmen, hücum kenarındaki sıcaklığı ölçseniz yaklaşık 30 derece daha yüksek olarak -30 derece sıcaklık ölçebilirsiniz. burada -60 derece ortamdaki statik sıcaklıktır. eğer hava için k değerini 1.4 ve mach sayısını da 0.85 alırsanız, yaklaşık 30 derecelik bir fark bulursunuz. hücum kenarındaki sıcaklık için akışı adyabatik kabul edebilirsiniz, zira akışın kanatla karşılaştığı ilk nokta olmasından dolayı, sınır tabaka gelişimi bu noktadan itibaren başlar. yani hücum kenarında sınır tabaka dolayısıyla da viskoz ısı disipasyonu yoktur. ayrıca sınır tabaka şartlarına bağlı olarak uçak kanadının diğer yüzeylerinde de, kanadın yapıldığı malzemenin termal iletim katsayısına bağlı olarak ortamdan daha yüksek sıcaklıklar ölçmek mümkündür.

    unutmamak gerekir ki, akışkanın hızının ses hızına oranını veren mach sayısında, ses hızı gazın moleküler sabitine, öz ısı oranına ve statik sıcaklığa bağlıdır. bu değişkenlerin ilk ikisi gazın kimyasal özelliklerine bağlıyken sonuncusu, ortam şartlarına göre değişir. yani ses hızını sabit olarak 340 m/s almak, deniz seviyesinde yaklaşık olarak mantıklıyken, 11000 metre irtifada mümkün değildir. ayrıca doğalgaz boru hatlarında iletimi sağlayan kompresörlerdeki temel hesaplarda da, ses hızını ilgili gazın moleküler özelliklerine göre dikkate almak gerekir.

    not: statik sıcaklıkla, toplam sıcaklık arasındaki formülü kullanmak için adyabatik olma durumu yeterlidir. izentropik olması şart değildir. izentropik olması için işlemin hem tersinir, hem de adyabatilk olması gerekir. adyabatik işlemde toplam sıcaklık korunurken, tersinir işlemde toplam basınç korunacaktır. bunlar birbirine bağlı gibi görünse de, aynı şeyler değildir.