马赫是表示速度的单位,又叫马赫数。
1马赫就是1倍的音判稿速,340米每秒。马赫的大小等于一倍音速。由于声音在不同介质、条件中速度是变化的,所以一马赫的大小也不固定。比如在空气一般情况下声音速度大约是340米/秒,但是空气的温度等都会影响声音速度,所以马赫大小是变动的。这也说明在用这个单位是要说明具体的介质、环境条件等。主要用途是马赫大多数情况下用于表示航空飞行器的速度。
马赫数是速度与音速的比值,音速(即声音的传播速度)在不同高度、温度与大气密度等状态下具有不同数值,只是一个相对值,每“一马”的具体速度并不固定。如果要把马赫数作为速度单位来使用,则必须同时给出高度和大气条件(一般缺省为国际标准大气条件),如Ma1.6表示飞行速度为当地声速1.6倍。
马赫的应用场景
当马赫数Ma<0.3时,流体所受的压力不足以压缩流体,仅会造成流体的流动。在此状况下,流体密度不会随压力而改变,此种流场称为亚音速流(袜冲含Subsonic flow),流场可视为不可压缩流场。一般的水流及大气中空气的流告笑动,譬如湍急的河流、台风风场和汽车的运动等,皆属于不可压缩流场。
但流体在高速运动(流速接近音速或大于音速)时,流体密度会随压力而改变,此时气体之流动称为可压缩流场(Compressible flow)。当马赫数Ma>1.0,称为超音速流(Supersonic flow),此类流况在航空动力学中才会遇到。现在中国已经成功研制出并成功试飞超高音速飞机,最高可达6倍音速。
任何物体在超高音速飞行时其头部的激波后方都会产生超高温气流,因此选择抗热材料是十分必要的。马赫的大约速度换算一般认为相当于340.3m/s,又大约等同于1225km/h,761.2 mph,或者1116ft/s。即视为等于声音在15摄氏度(59华氏度,288.15开氏度)的空气中传播的速度。