Волна Маха - Mach wave

Шлирен фотография прикрепленного удара по остроносому сверхзвуковому телу. Угол Маха острый, показывая, что тело превышает 1 Маха. Угол волны Маха (~ 59 градусов) указывает на скорость около 1,17 Маха.

В динамика жидкостей, а Волна Маха волна давления, бегущая с скорость звука вызвано незначительным изменением давление добавлен в сжимаемый поток. Эти слабые волны могут объединяться в сверхзвуковой поток, чтобы стать ударная волна если в любом месте присутствует достаточное количество волн Маха. Такая ударная волна называется Шток Маха или же Фронт Маха. Таким образом, возможно безударное сжатие или расширение в сверхзвуковом потоке за счет создания волн Маха, достаточно разнесенных (ср. изэнтропический сжатие в сверхзвуковых потоках). Волна Маха - это слабый предел наклонной ударной волны, где средние по времени величины потока не меняются; (другой предел - нормальный шок). Если размер объекта, движущегося со скоростью звука, близок к 0, то эта область влияния волны называется Конус Маха.^[1][2]

Угол Маха

Волна Маха распространяется поперек потока на Угол Маха μ, который представляет собой угол между волновым фронтом Маха и вектором, противоположным вектору движения.^[1][3] Это дается

${\displaystyle \mu =\arcsin \left({\frac {1}{M}}\right),}$

куда M это число Маха.

Волны Маха можно использовать в Schlieren или наблюдения теневого изображения для определения местного числа Маха потока. Ранние наблюдения Эрнст Мах использовали канавки в стенке канала для создания волн Маха в канале, которые затем фотографировали методом шлирена для получения данных о потоке в соплах и каналах. Углы Маха также можно иногда визуализировать по их конденсации в воздухе, например паровые конусы вокруг самолета во время трансзвуковой полет.

Смотрите также

• Газовая динамика
• Вентилятор расширения Прандтля-Мейера
• Техника теневого графа
• Шлирен фотография
• Ударная волна

Рекомендации

1. Сасо, Акихиро (02.01.2020). «4.3 Косая ударная волна». Динамика сжимаемой жидкости и ударные волны. Нагоя, Япония: Springer Nature Сингапур. С. 80–82. Дои:10.1007/978-981-15-0504-1. ISBN  978-981-15-0504-1.
2. Э. Карскаллен, Уильям; Патрик, Х. Остхейзен (12 июля 2013 г.). Введение в поток сжимаемой жидкости (2-е изд.). CRC Press. ISBN  978-1-4398-7792-0.
3. Угол Маха в НАСА.

внешняя ссылка

• Демонстрация испытания в сверхзвуковой аэродинамической трубе (2,5 Маха) с плоской пластиной и клином, создающими косую ударную волну вместе с многочисленными волнами Маха (видео)