Entiendo que las boquillas subexpandidas pierden eficiencia debido al potencial sin explotar en el gas antes de salir de la boquilla, pero ¿qué sucede con las boquillas sobreexpandidas? Entiendo que la presión del gas está por debajo de la presión de la atmósfera ambiental, pero ¿qué efecto tiene esto en el rendimiento general del motor?
De acuerdo con este artículo , en una boquilla sobreexpandida, la pérdida de eficiencia es causada por el "pellizco" de la columna de escape por la presión del aire ambiental.
En las boquillas muy sobreexpandidas, hay otro problema más serio, donde el flujo de escape se separa de un lado de la boquilla y se adhiere al lado opuesto, lo que provoca un calentamiento muy desigual y un desgaste de la boquilla, y dirige el empuje fuera del eje central de el motor.
Ignorando el complicado problema de la separación, existe una relación simple para calcular el efecto sobre el empuje basado en el desajuste de la presión del plano de salida y la presión ambiental, a saber:
Dónde es la presión del plano de salida, es la presión ambiental, y es el área del plano de salida. sin el término de corrección da el empuje cuando la presión del plano de salida coincide con la ambiental. Aquí es flujo másico y es la velocidad de salida.
Tomado de la página de Robert A. Braeunig sobre Rocket Propulsion .
Como menciona Russell Borogove en su respuesta, los efectos del mundo real empeoran la degradación del empuje (e incluso pueden dañar físicamente la boquilla).