Волна Маха

В гидродинамике волна Маха , также известная как слабый разрыв , ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} Волна давления, распространяющаяся со скоростью звука , вызванная небольшим изменением давления, добавляемого к сжимаемому потоку . Эти слабые волны могут объединиться в сверхзвуковой поток и стать ударной волной, если в любом месте присутствует достаточное количество волн Маха. Такая ударная волна называется ножкой Маха или фронтом Маха . Таким образом, можно добиться безударного сжатия или расширения в сверхзвуковом потоке за счет достаточного разнесения волн Маха ( ср. Изэнтропическое сжатие в сверхзвуковых потоках). Волна Маха — это слабый предел косой ударной волны, при котором средние по времени величины потока не меняются (другим пределом является нормальный скачок уплотнения). Если размер объекта, движущегося со скоростью звука, близок к 0, то эта область влияния волны называется конусом Маха . ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}

Угол Маха

Волна Маха распространяется поперек потока под углом Маха μ , который представляет собой угол, образованный между фронтом волны волны Маха и вектором, противоположным вектору движения. ^{[ 3 ]}^{[ 5 ]} Это дано

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

где М — число Маха .

Волны Маха можно использовать в наблюдениях шлиренов или теневых изображений для определения локального числа Маха потока. В ранних наблюдениях Эрнста Маха использовались канавки в стенке канала для создания волн Маха в канале, которые затем фотографировались шлирен-методом для получения данных о течении в соплах и каналах. Углы Маха также иногда можно визуализировать по их конденсации в воздухе, например, конусы пара вокруг самолета во время околозвукового полета.

См. также

Ссылки

^ Ландау, Лев Давидович и Евгений Михайлович Лифшиц. Механика жидкости: Ландау и Лифшиц: Курс теоретической физики, Том 6. Том. 6. Эльзевир, 2013.
^ Зельдович, И︠Ашков Борисович, Юрий Петрович Райзер и Уоллес Д. Хейс. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений. Том. 1. Нью-Йорк: Академик Пресс, 1966.
^ Перейти обратно: ^а ^б Сасо, Акихиро (02 января 2020 г.). «4.3 Косая ударная волна». Динамика сжимаемой жидкости и ударные волны . Нагоя, Япония: Springer Nature Singapore. стр. 80–82. дои : 10.1007/978-981-15-0504-1 . ISBN 978-981-15-0504-1 . S2CID 213248761 .
^ Э. Каркаллен, Уильям; Патрик, Х. Остхейзен (12 июля 2013 г.). Введение в поток сжимаемой жидкости (2-е изд.). ЦРК Пресс . ISBN 978-1-4398-7792-0 .
^ Угол Маха и НАСА.

Внешние ссылки

Демонстрация испытаний в сверхзвуковой аэродинамической трубе (2,5 Маха) с плоской пластиной и клином, создающими косой скачок уплотнения вместе с многочисленными волнами Маха (Видео)

[1] Ландау, Лев Давидович и Евгений Михайлович Лифшиц. Механика жидкости: Ландау и Лифшиц: Курс теоретической физики, Том 6. Том. 6. Эльзевир, 2013.

[2] Зельдович, И︠Ашков Борисович, Юрий Петрович Райзер и Уоллес Д. Хейс. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений. Том. 1. Нью-Йорк: Академик Пресс, 1966.

[sasoh-3] Перейти обратно: ^а ^б Сасо, Акихиро (02 января 2020 г.). «4.3 Косая ударная волна». Динамика сжимаемой жидкости и ударные волны . Нагоя, Япония: Springer Nature Singapore. стр. 80–82. дои : 10.1007/978-981-15-0504-1 . ISBN 978-981-15-0504-1 . S2CID 213248761 .

[4] Э. Каркаллен, Уильям; Патрик, Х. Остхейзен (12 июля 2013 г.). Введение в поток сжимаемой жидкости (2-е изд.). ЦРК Пресс . ISBN 978-1-4398-7792-0 .

[5] Угол Маха и НАСА.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]