um canal fechado especialmente concebido para acelerar líquidos ou gases a uma dada velocidade e para dar uma dada direcção ao fluxo. Os bocais são também utilizados como meio de obtenção de jactos de gás ou de líquidos. A seção transversal do bico pode ser retangular (bico bidimensional), circular (bico axiométrico), ou alguma outra forma (bico espacial).
Em um bico, a velocidade v do líquido ou gás aumenta continuamente no sentido do fluxo de um valor inicial v0 na entrada para uma velocidade máxima v = va na saída. Em virtude do princípio de conservação de energia, à medida que a velocidade v aumenta num bico, há uma queda contínua simultânea na pressão e temperatura dos valores iniciais p0 e T0 para os valores mínimos pa e Ta na área de descarga. Assim, para que o fluxo ocorra em um bico é necessária alguma queda de pressão, ou seja, a condição p0 > pa deve ser cumprida. Quando T0 é aumentado, a velocidade em todas as seções de um bico aumenta devido à maior energia potencial inicial. Enquanto a velocidade do fluxo não for muito alta, as mudanças de pressão e temperatura correspondentes no bico são pequenas; portanto, a propriedade da compressibilidade – a capacidade de um líquido ou gás sofrer uma mudança de volume em resposta à aplicação da pressão ou uma mudança de temperatura – não se manifesta, e é possível desconsiderar qualquer variação na densidade p do meio de fluxo, ou seja, considerar a densidade constante. Nessas condições, um bico deve ter uma forma convergente se for desejado um aumento contínuo da velocidade, pois em virtude da equação de continuidade ρvF = const, a área F da seção transversal do bico deve diminuir em proporção inversa ao aumento da velocidade. No entanto, com um novo aumento em v, a compressibilidade do meio começa a manifestar-se, e a densidade diminui no sentido do fluxo. Consequentemente, a constância do produto dos três fatores pvF sob estas novas condições depende da taxa na qual p diminui à medida que v aumenta. Quando v < a, onde a é a velocidade local de propagação do som no meio em movimento, a taxa na qual a densidade de um gás diminui fica atrás da taxa na qual a velocidade aumenta, e portanto, para proporcionar aceleração, ou seja, para aumentar v, F deve ser diminuída (Figura 1) apesar da diminuição da densidade (bico subsônico). Mas com a aceleração para velocidades v > a, a densidade diminui mais rapidamente do que a velocidade aumenta; portanto torna-se necessário na parte supersónica aumentar a área F (bico supersónico). Assim, um bico supersônico, também conhecido como bico Laval, tem tanto uma seção convergente quanto uma porção divergente (Figura 2). A variação da velocidade através do bico depende da variação da área da seção transversal F com o comprimento.
A pressão na área de descarga de um bico subsônico é sempre igual à pressão pm do meio circundante na saída (pa = pm). As pressões são iguais porque qualquer desvio se manifesta como perturbações que se propagam dentro do bico com uma velocidade igual à do som e provocam um rearranjo do fluxo que iguala a pressão na área de descarga do bico. Quando p0 aumenta e pm permanece constante, a velocidade va na área de descarga de um bico subsônico primeiro aumenta, mas após p0 atingir um certo valor a velocidade se torna constante e não muda quando p0 é aumentado ainda mais. Este fenómeno é referido como fluxo de crise no bico. Com o início do fluxo de crise, a velocidade média da descarga de um bico subsônico é igual à velocidade do som local (va = a) e é chamada de velocidade de descarga crítica. O bico subsônico é convertido em um bico sônico. Neste caso, todos os parâmetros do gás na área de descarga do bico também são descritos como críticos. Para bicos subsônicos de contorno liso, a razão de pressão crítica na descarga de ar e outros gases diatômicos é (P0/pm)cr ≈ 1.9.
Em um bico supersônico, a seção mais estreita é descrita como crítica. A velocidade relativa va/a na área de descarga de um bico supersônico depende apenas da razão entre a área de descarga Fa e a área da seção crítica Fa e, dentro de limites amplos, é independente das variações na pressão p0 na parte frontal do bico. Consequentemente, ao variar a área da secção crítica Fcr com um dispositivo mecânico enquanto a área Fa é deixada inalterada, é possível variar va/la. Os bicos ajustáveis utilizados na tecnologia que variam a velocidade de descarga do gás são baseados neste princípio. A pressão na área de descarga de um bico supersônico pode ser igual à pressão do meio circundante (pa = pm), e um regime de fluxo deste tipo é chamado de fluxo de projeto; quando as pressões não são iguais, o regime é chamado de fluxo fora de projeto. Ao contrário de um bico subsônico, as perturbações de pressão quando pa± pm, que se propagam com a velocidade do som, estão no fluxo supersônico e não penetram no bico supersônico; a pressão pa não é, portanto, equalizada com pm. Os regimes off-design são caracterizados pela formação de ondas de rarefacção quando pa > pm e ondas de choque quando pa < pm. Quando o fluxo passa por um sistema de tais ondas fora do bico, a pressão torna-se igual a pm. Quando a pressão na atmosfera excede em muito a pressão na área de descarga do bico, as ondas de choque podem se mover para dentro do bico, e então o aumento contínuo da velocidade na parte supersônica do bico é perturbado. Uma queda brusca na pressão e temperatura de um gás em um bico supersônico pode levar, dependendo da composição do meio de escoamento, à ocorrência de processos físico-químicos tais como reações químicas, transformações de fase e transições termodinâmicas sem equilíbrio. Esses processos devem ser levados em conta no cálculo do fluxo de gás no bico.
Os bicos são amplamente utilizados em tecnologia, por exemplo, em turbinas a vapor e a gás, motores de foguete, motores de jato de ar, lasers a gás, equipamentos utilizados na dinâmica de magnetogás, túneis de vento, bancadas de teste utilizadas na dinâmica de gás, dispositivos de jato e medidores de fluxo. Eles também encontram uso na criação de feixes moleculares, em engenharia química e em vários tipos de processos de jateamento. O bico deve ser projetado para realizar a função técnica específica. Por exemplo, os bicos túnel de vento devem fornecer um fluxo de gás uniforme e paralelo na área de descarga, enquanto os bicos utilizados em motores de foguetes devem garantir que o momento do fluxo de gás na área de descarga seja o mais alto possível para as dimensões dadas. Estas e outras especificações técnicas têm levado a um vigoroso desenvolvimento da teoria dos bocais, que estuda a presença no fluxo de gás de partículas líquidas e sólidas, bem como processos como as reacções químicas de ausência de equilíbrio e a transferência de energia radiante. Os computadores têm sido amplamente utilizados neste trabalho tanto para determinar o projeto dos bicos como para desenvolver métodos experimentais complexos de investigação de bicos.