Un flusso non può superare la velocità del suono in un tubo a sezione costante in quanto i segnali (piccole perturbazioni) si propagano in un fluido con la velocità del suono. Si supponga, allora che il flusso si muova da sinistra verso destra e che, per accelerarlo, si abbassi la pressione nella sezione di destra.
Ogni abbassamento di pressione genera un'onda di espansione che si propaga verso sinistra alla velocità del suono. Se però la velocità della corrente nel tubo si muove anche alla velocità del suono, allora la velocità dell'espansione sarà nulla (per la composizione vettoriale della velocità).
Un'analisi più dettagliata coinvolgerebbe la conservazione della massa, dell'energia e il bilancio della quantità di moto. Facendo quindi considerazioni sull'isentropicità del fenomeno si giunge alla conclusione che per far superare la velocità del suono a un flusso in un condotto si deve avere un condotto convergente-divergente con il flusso che raggiunge la velocità del suono nella sezione di gola.
Roberto Verzicco
Dipartimento di Ingegneria Meccanica Università di Roma "Tor Vergata"