Debitul critic este un efect care apare într-un flux compresibil. Parametrul care devine critic sau „limitat” este viteza sau debitul masic .
Apariția fluxului critic este asociată cu efectul Venturi . Când un flux de lichid (în sensul larg al termenului "lichid", incluzând și starea gazoasă) la o anumită presiune și temperatură curge printr-o rezistență hidraulică sau aerodinamică asociată cu o scădere a secțiunii transversale a fluxului (cum ar fi, de exemplu, o supapă sau o îngustare locală a unei conducte), la o zonă de presiune mai mică, atunci viteza acestui flux crește. Dacă există condiții subsonice în partea „superioară” a fluxului (înainte de îngustarea acestuia), atunci în punctul de îngustare viteza curgerii crește (conform legii conservării masei). În același timp, efectul Venturi face ca presiunea statică și, prin urmare, densitatea să scadă la constricție. La o anumită valoare a vitezei fluidului, apar condiții în care o scădere suplimentară a presiunii după constricție nu duce la o creștere suplimentară a debitului masic (la o presiune constantă înainte de constricție). Pentru lichidele omogene, punctul fizic în care are loc un flux critic în condiții adiabatice , este atins atunci când viteza de curgere liniară atinge viteza sunetului , sau cu alte cuvinte, când numărul Mach atinge valoarea 1 [1] [2] [ 3] . Într-un debit critic, debitul masic poate crește dacă presiunea din partea superioară a fluxului crește sau temperatura din partea superioară a fluxului scade.
Luarea în considerare a debitului critic de gaze este importantă pentru multe aplicații de inginerie, deoarece debitul de masă nu depinde de presiunea „inferioară” (în partea de curgere după restricție), ci doar de presiunea și temperatura din „superioară”. „parte a fluxului înainte de restricție. În condiții critice, supapele și duzele pot fi utilizate pentru a genera debitele masice necesare.