Dalam bab ini, perhatian diberikan pada aliran gas yang melibatkan perubahan yang signifikan dalam kerapatan fluida yang disebabkan terutama oleh kecepatan tinggi. Meskipun aliran cairan mungkin sering kali dianggap memiliki kerapatan konstan atau tidak dapat diubah secara signifikan dalam rentang kecepatan yang luas, aliran gas dan uap air

Pada kecepatan rendah, perubahan kerapatan gas dan uap air tidak signifikan, dan oleh karena itu aliran ini dapat dianggap tidak dapat dipadatkan. Namun, pada kecepatan tinggi, perubahan kerapatan fluida dapat menjadi signifikan. Oleh karena itu, hubungan sifat fluida menjadi penting dalam mempelajari aliran yang dapat dipadatkan. Gas ideal, dengan hubungan sifat fluida yang terdefinisi dengan baik, digunakan sebagai pendekatan dari gas sebenarnya. Meskipun sederhana, pendekatan ini masih memungkinkan untuk membuat kesimpulan yang bermanfaat tentang aliran yang dapat dipadatkan.

Mach number merupakan variabel kunci dalam teori aliran yang dapat dipadatkan. Lebih mudah dipahami sebagai rasio kecepatan lokal aliran dengan kecepatan suara dalam fluida yang mengalir, Mach number merupakan ukuran seberapa besar aliran dapat dipadatkan atau tidak. Mach number digunakan untuk mendefinisikan kategori-kategori aliran yang dapat dipadatkan, mulai dari subsonik (Mach number kurang dari 1) hingga supersonik (Mach number lebih dari 1). Kecepatan suara dalam fluida yang benar-benar tidak dapat dipadatkan adalah tak terhingga, sehingga Mach number yang terkait dengan aliran cairan umumnya rendah.

Konsep aliran isentropik atau entropi konstan diperkenalkan. Aliran isentropik yang paling penting adalah yang adiabatik (tanpa transfer panas ke atau dari fluida yang mengalir) dan bebas gesekan (viskositas nol). Vereinfachung ini, seperti yang terkait dengan mendekati gas nyata dengan gas ideal, menghasilkan hasil yang berguna termasuk tren yang terkait dengan percepatan dan perlambatan aliran melalui jalur aliran yang berkonvergensi, berdivergensi, dan berkonvergensi-divergensi. Fenomena termasuk penyumbatan aliran, percepatan dalam lintasan divergen, perlambatan dalam lintasan konvergen, dan pencapaian aliran supersonik dibahas.

Tiga aliran kompresibel nonisentropik utama yang dipertimbangkan dalam bab ini adalah aliran Fanno, aliran Rayleigh, dan aliran melintasi gelombang kejut normal. Hasil yang tidak biasa termasuk kesimpulan bahwa gesekan dapat mempercepat aliran Fanno subsonik, pemanasan dapat mengakibatkan penurunan suhu fluida dalam aliran Rayleigh subsonik, dan aliran dapat melambat dari aliran supersonik menjadi aliran subsonik melintasi jarak yang sangat kecil. Nilai diagram temperatur – entropi (T – s) untuk lebih memahami aliran tersebut ditunjukkan.

Banyak rumus yang menggambarkan berbagai aliran gas ideal yang kompresibel disajikan. Rumus-rumus ini dapat dengan mudah diselesaikan dengan komputer. Namun, untuk memberikan pemahaman yang lebih baik kepada pembelajar tentang detail proses aliran kompresibel, pendekatan grafis, meskipun kira-kira, digunakan.

Analogi mencolok antara aliran kompresibel dan aliran saluran terbuka mengarah pada diskusi singkat tentang kegunaan tanki gelombang atau meja air untuk mensimulasikan aliran kompresibel.

Gelombang Mach ekspansi dan kompresi yang terkait dengan aliran kompresibel dua dimensi diperkenalkan, serta pembentukan gelombang kejut oblik dari gelombang Mach kompresi. Daftar periksa berikut memberikan panduan belajar untuk bab ini. Setelah Anda menyelesaikan studi seluruh bab dan latihan di akhir bab, Anda seharusnya dapat

1. Memperkirakan perubahan properti gas ideal dalam aliran yang dapat ditekan.

2. Menghitung nilai nomor Mach untuk aliran yang dapat ditekan tertentu.

3. Memperkirakan kapan aliran dapat dianggap tidak dapat ditekan dan kapan harus dianggap dapat ditekan untuk menjaga akurasi.

4. Memperkirakan detail aliran isentropik gas ideal melalui passage yang menyempit, melebar, dan passage menyempit–melebar.

5. Memperkirakan detail aliran Fanno dan Rayleigh yang tidak isentropik dan aliran melintasi gelombang kejut normal.

6. Menjelaskan analogi antara aliran yang dapat ditekan dan aliran saluran terbuka.

Beberapa persamaan penting dalam bab ini adalah: