Düse
Eine Unterschalldüse beschleunigt durch einen sich in Flussrichtung verringernden Durchmesser die Geschwindigkeit des durchfließenden inkompressiblen Mediums, wohingegen eine Überschalldüse zuerst eine sich verringernde Querschnittsfläche, danach wiederum einen sich aufweitenden Querschnitt aufweist.Erklären lässt sich dieses Phänomen anhand der Hugoniot-Gleichung, der Flächen-Geschwindigkeits-Beziehnung:
- Bei subsonischer Strömung bewirkt eine Querschnittsabnahme einen Geschwindigkeitszuwachs. Eine subsonische Düse ist demnach konvergent geformt.
- Für eine supersonische bzw. hypersonische Strömung bewirkt eine Querschnittszunahme einen Geschwindigkeitszuwachs. Eine entsprechende Düse ist demnach divergent geformt. Das liegt daran, dass bei einer solchen Strömung die Dichte stärker abnimmt als die Geschwindigkeit zunimmt.
- Bei einer transonischen Strömung ist dA = 0, denn sonst hat die Gleichung keine Lösung, das heißt im engsten Querschnitt der Düse ist die Machzahl Ma = 1.