جریان های مافوق صوت با سرعت بیشتر از سرعت صدا در یک رسانه مشخص می شوند.در حالی که پارامترهای حیاتی مانند تعداد ماخ و شکل گیری موج شوک، برای تجزیه و تحلیل و طراحی سیستم های آیرودینامیکی با سرعت بالا ضروری است.

تعداد ماخ در جریان های مافوق صوت

در این میان، تعداد ماخیّت و بی اندازه ای است که نسبت سرعت یک شیء را به سرعت محلی صدا نشان می دهد.(FLT:0)M = v / ، جایی که v سرعت جریان و a [F5] سرعت صدا است.

در جریان های مافوق صوت، عدد ماخ بیش از 1.0 است، زیرا تعداد ماخ افزایش می یابد، خواص جریان مانند فشار، دما و تغییر تراکم به طور قابل توجهی، تاثیر رفتار جریان اطراف اشیا.

شوکی

امواج شوک، وقفه های ناگهانی در جریان است که در آن خواص مانند فشار، دما و افزایش تراکم به شدت افزایش می یابد، آنها زمانی که سرعت جریان از سرعت محلی صدا فراتر می رود، باعث ایجاد امواج فشرده سازی به زغال سنگ به یک موج شوک می شود.

امواج شوک را می توان به عنوان oblique یا طبیعی طبقه بندی کرد، بسته به جهت گیری آنها نسبت به جریان. امواج شوک طبیعی به طور مستقیم با جریان مواجه می شوند و باعث کاهش ناگهانی در تعداد ماخ می شوند، در حالی که امواج شوک مایع تمایل دارند و منجر به تغییر در جهت جریان می شوند.

محاسبه پارامترهای بحرانی

تعیین تعداد ماخ که در آن شکل موج شوک شامل تجزیه و تحلیل شرایط جریان و استفاده از روابط شوک است، شماره ماخ بحرانی حداقل تعداد ماخ است که در آن یک موج شوک در یک پیکربندی جریان داده شده ظاهر می شود.

معادلات کلیدی شامل روابط شوک طبیعی است که ویژگی های جریان بالا و پایین را شامل می شود.به عنوان مثال، نسبت فشار در سراسر یک شوک طبیعی داده می شود:

]P2 / P1 = 1 + 2 psi / (psi + 1) (M12)

در جایی که غده حرارت خاصی است و M1 عدد ماخ بالا است.

  • سرعت جریان
  • سرعت صدا
  • فشار و شرایط دما
  • زاویه های شوکی