Mach bølge - Mach wave

Image
Schlieren-fotografi af et vedhæftet stød på en skarpt næselydkrop. Mach-vinklen er spids, hvilket viser, at kroppen overstiger Mach 1. Mach-bølgens vinkel (~ 59 grader) indikerer en hastighed på ca. Mach 1,17.

I væskedynamik er en Mach-bølge en trykbølge, der bevæger sig med lydens hastighed forårsaget af en lille ændring af tryk tilføjet til en komprimerbar strømning . Disse svage bølger kan kombineres i supersonisk strøm for at blive en stødbølge, hvis der er tilstrækkelige Mach-bølger til stede et eller andet sted. En sådan chokbølge kaldes en Mach-stamme eller Mach-front . Det er således muligt at have stødfri kompression eller ekspansion i en supersonisk strøm ved at have produktionen af ​​Mach-bølger tilstrækkeligt adskilt ( jf. Isentrop kompression i supersoniske strømme). En Mach-bølge er den svage grænse for en skrå stødbølge, hvor tidsgennemsnit for flowmængder ikke ændres; (et normalt stød er den anden grænse). Hvis størrelsen på objektet, der bevæger sig med lydens hastighed, er tæt på 0, kaldes dette bølgernes indflydelsesområde et Mach-kegle .

Mach vinkel

En Mach-bølge udbreder sig over strømmen ved Mach-vinklen μ , hvilket er den vinkel, der dannes mellem Mach-bølgefronten og en vektor, der peger modsat bevægelsesvektoren. Det er givet af

hvor M er Mach-nummeret .

Mach-bølger kan bruges i observationer af schlieren eller shadowgraph for at bestemme flowets lokale Mach-nummer. Tidlige observationer af Ernst Mach brugte riller i en kanals væg til at producere Mach-bølger i en kanal, som derefter blev fotograferet ved hjælp af schlieren-metoden for at få data om strømningen i dyser og kanaler. Mach-vinkler kan også lejlighedsvis visualiseres ud af deres kondens i luft, for eksempel dampkegler omkring fly under transonisk flyvning.

Se også

Referencer

eksterne links