馬赫 -量詞

馬赫

馬赫是表示速度的量詞。馬赫數的命名是為了紀念奧地利學者恩斯特·馬赫(Ernst Mach,1838-1916)。

  • 中文名稱
    馬赫
  • 外文名稱
    Mach number
  • 適用領域範圍
    航空航天
  • 別    稱
    馬赫數、音速
  • 提出者
  • 套用學科
    數學

基本簡介

馬赫(英文:Mach number)是表示速度的量詞,又叫馬赫數。一馬赫即一倍音速:馬赫數小于1者為亞音速,馬赫數大于5左右為超高音速;馬赫數是飛行的速度和當時飛行的音速之比值,大于1表示比音速快,同理,小于1是比音速慢。

命名來源

馬赫數的命名是為了紀念奧地利學者恩斯特·馬赫(Ernst Mach, 1838-1916)。

主要套用

馬赫一般用于飛機、火箭等航空航天飛行器。由于聲音在空氣中的傳播速度隨著不同的條件而不同,因此馬赫也隻是一個相對的單位,每“一馬赫”的具體速度並不固定。在低溫下聲音的傳播速度低些,一馬赫對應的具體速度也就低一些。因此相對來說,在高空比在低空更容易達到較高的馬赫數。

當馬赫數Ma<0.3時,流體所受的壓力不足以壓縮流體,僅會造成流體的流動。在此狀況下,流體密度不會隨壓力而改變,此種流場稱為亞音速流(Subsonic flow),流場可視為不可壓縮流場。一般的水流及大氣中空氣的流動,譬如湍急的河流、台風風場和汽車的運動等,皆屬于不可壓縮流場。但流體在速運動(流速接近音速或大于音速)時,流體密度會隨壓力而改變,此時氣體之流動稱為可壓縮流場(Compressible flow)。當馬赫數Ma>1.0,稱為超音速流(Supersonic flow),此類流況在航空動力學中才會遇到。

相關信息

任何物體在高超音速飛行時其頭部的激波後方都會產生超高溫氣流, 因此選擇抗熱材料是十分必要的。

馬赫的大約速度換算相當于340.3 m/s,又大約等同于1225 km/h,761.2 mph,或者1116 ft/s。

依照馬赫數的不同,流體分為幾種流況:

不可壓縮流

亞音速不可壓縮流:M<0.3

可壓縮流

亞音速可壓縮流:0.3≤M≤0.8

跨音速:0.8≤M≤1.2

超音速:1.2≤M≤5

超高音速:5≤M    

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