Número de Mach del ( mA ) (generalmente ˈmɑːk, sometimess /ˈmɑːx/ o /ˈmæk/ ) es una medida sin dimensiones de la velocidad relativa . Se define como la velocidad de un objeto concerniente a un medio flúido, dividida por la velocidad del sonido en ese medio: donde está el número el del de Mach el del
l es la velocidad del objeto concerniente al medio y al el del
l es la velocidad del sonido en el medio
El número de Mach es el número de épocas la velocidad del sonido un objeto o un conducto, o el medio flúido sí mismo, movimiento en relación con. Se nombra después del Mach austríaco de Ernst del físico y del filósofo . Desemejante de la mayoría de las unidades de medida, con Mach el número viene después de la unidad, así que uno dice el " Mach 2" en vez de " 2 Mach" (o Machs). Esto es algo evocador del " moderno temprano de la unidad de sonido del océano; mark" (un sinónimo para la braza ), que era también el unidad-primer, y puede haber influenciado el uso del Mach del término. En el hombre precedente de la década que volaba más rápidamente que el sonido, los ingenieros aeronáuticos refirieron a la velocidad del sonido como número de Mach del, nunca " Mach 1".
Descripción
El número del Mach es de uso general ambos con los objetos que viajan en la velocidad en un líquido, y con flujos flúidos de alta velocidad los canales interiores tales como equipan con inyector los difusores del o los túneles de viento como se define como cociente de dos velocidades, es un número sin dimensiones . En una temperatura de 15 grados cent3igrado y en el nivel del mar, el Mach 1 es 340.225 kilómetros por hora, 761.2 Mph, o el kn de 661.7 ) en la atmósfera de tierra . La velocidad representada por Mach 1 no es un constante; Por ejemplo, es dependiente en temperatura y la composición atmosférica. En la estratosfera sigue siendo constante con independencia de altitud aunque la presión de aire varía con altitud.Puesto que la velocidad del sonido aumenta mientras que la temperatura aumenta, la velocidad real de un objeto que viaja en el Mach 1 dependerá de la temperatura flúida alrededor de ella. El número de Mach es útil porque el líquido se comporta de una manera similar en el mismo número de Mach. Así pues, un avión que viaja en el Mach 1 en el nivel del mar (340.08 kilómetros por hora) experimentará ondas expansivas en mucho la misma manera que cuando está viajando en el Mach 1 en 11.000 pie ), aunque está viajando en 295 m/s (654.062 kilómetros por hora, el 86% de su velocidad en el nivel del mar).
Puede ser demostrado que el número de Mach es también el cociente de las fuerzas de inercia (fuerzas aerodinámicas también referidas) a las fuerzas de elástico.
Flujo de alta velocidad alrededor de objetos
El vuelo de alta velocidad se puede clasificar áspero en cinco categorías:subsónico del : mA < 1
acústico del : Ma=1
transónico del : 0.2
supersónico del : 1.2 < mA < 5
hipersónico del : mA > 5
(Para la comparación: la velocidad required para la órbita de tierra baja es CA 7.5 kilómetros·s-1 = mA 25.4 en aire en las muchas altitudes)
A las velocidades transónicas, el campo de flujo alrededor del objeto incluye piezas sub- y supersónicas. El período transónico comienza cuando fluyen las primeras zonas de Ma>1 aparecen alrededor del objeto. En caso de una superficie de sustentación (tal como un ala de avión), esto sucede típicamente sobre el ala. El flujo supersónico puede decelerar de nuevo a subsónico solamente en un choque normal; esto sucede típicamente antes del borde de fuga/posterior.1a)
Mientras que la velocidad aumenta, la zona del mA >1 fluye los aumentos hacia los bordes principales y de fuga/posterior. Mientras que se alcanza y se pasa el mA =1, el choque normal alcanza el borde de fuga/posterior y se convierte en un choque oblicuo débil: el flujo decelera sobre el choque, pero sigue siendo supersónico. Un choque normal se crea delante del objeto, y la única zona subsónica en el campo de flujo es una pequeña área alrededor del borde delantero del objeto.1b)
Flujo de alta velocidad en un canal
Mientras que un flujo en un canal cruza el M =1 llega a ser supersónico, un cambio significativo ocurre. El sentido común llevaría uno a contar con eso que contrata el canal de flujo aumentaría la velocidad del flujo (es decir que hace el canal resultados más estrechos en un flujo de aire más rápido) y a las velocidades subsónicas éste es verdad. Sin embargo, el flujo llega a ser una vez supersónico, la relación del área del flujo y se invierte la velocidad: la extensión del canal aumenta realmente la velocidad.El resultado obvio es ése para acelerar un flujo a supersónico, uno necesita un inyector convergente -divergente, donde la sección convergente acelera el flujo al M =1, velocidades acústicas, y la sección de divergencia continúa la aceleración. Tales inyectores se llaman los inyectores de De Laval y en casos extremos pueden alcanzar increíble, velocidades hipersónicas (Mach 13 en el nivel del mar).
Un Machmeter de los aviones o el sistema de información electrónico del vuelo ( EFIS ) puede exhibir el número de Mach derivado de la presión de estancamiento (tubo de Pitot ) y de la presión estática.
Número de Mach calculador
El aire asumido a ser un gas ideal, la fórmula para computar número de Mach en un flujo compresible subsónico se deriva de la ecuación de Bernoulli para el M <1: = \ raíz cuadrada {\ frac {2} {\ gamma-1} \ dejado} del del