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马赫数

马赫数

马赫数,英文Mach Number。马赫数是表征移动物体通过某流场的速度与声速的比值,是表示速度的一个量词。由于声速在不同高度、温度等状态下有不同的数值,因此如果使用马赫数来做速度单位用的话,则必须同时给出高度和温度条件,一般默认为国际标准大气条件。

马赫数的意义及应用

依据马赫数的不同,流体可以分为以下几种情况:

不可压缩流

亚音速不可压缩流:M<0.3

可压缩流

亚音速可压缩流:0.3<M<0.8

跨音速:0.8<M<1.2

超音速:1.2<M<5

超高音速:M>5

当流体在高速运动时(接近音速),流体密度会随着压力而改变,此时气体的流动可称为可压缩流场。而当马赫数大于1时的状况一般在航空动力学中才会遇到。而当马赫数小于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。在这种状况下,流体密度不会随压力而改变,这种流场视为不可压流场。

一般来讲,汽车外部空气流动以及进排气系统的内部气流皆属于不可压缩流场,但是在特殊状况下某些部位处气流状况仍需特别考虑和分析,如高速下后视镜处的气动涡流,消声器出现的射流噪声等。

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