Definiție tehnică
Adesea, o definiție simplificată a numărului Mach este folosită ca raportul dintre viteza unui corp care se deplasează într-un mediu gazos și viteza de sunet într-un mediu dat. O astfel de definiție nu este complet corectă, deoarece vitezele fluxurilor în vecinătatea unui corp în mișcare depind de forma sa.
De cele mai multe ori, această definiție este utilizată în caracteristicile de evaluare ale aeronavelor: viteza lor este dată de un număr fără dimensiuni în formatul M n. unde n este un număr zecimal. De exemplu, viteza M 4 - înseamnă că viteza aeronavei este de 4 ori viteza sunetului. Recalcularea acestei viteze în viteză liniară este dificilă, deoarece viteza sunetului în aer depinde de densitatea (și, respectiv, de altitudinea zborului) și de temperatura. În același timp, scara de viteză a lui Mach este utilizată pe scară largă în aviație. deoarece proprietățile aerodinamice și condițiile de curgere ale aeronavelor la numerele Mach apropiate sunt, de asemenea, apropiate.
Numărul Mach în dinamica gazului
, unde este viteza de curgere, a este viteza sunetului
este o măsură a influenței compresibilității în viteza de curgere a acestui mediu la comportamentul său: ecuația de stare de gaz ideal implică faptul că modificarea relativă densitate (la temperatură constantă) este proporțională cu o modificare a presiunii:
,
din legea lui Bernoulli diferența de presiune în flux, adică schimbarea relativă a densității:
Deoarece viteza sunetului, schimbarea relativă a densității în fluxul de gaz este proporțională cu pătratul numărului Mach:
Împreună cu numărul Mach se folosesc și alte caracteristici ale debitului de gaz dimensional:
și viteză fără dimensiuni
,
unde este viteza critică,
- viteza maximă în gaz; - raportul dintre încălzirea specifică a gazului la presiune constantă și, respectiv, volumul.