Superlydstrømmer er preget av hastigheter som er større enn lydhastigheten i et medium. Å forstå kritiske parametre, som Mach-nummer og støtbølgedannelse, er avgjørende for å analysere og designe høyhastighets aerodynamiske systemer.

Mach-nummer i superlydflyt

Mach-tallet er en dimensjonsløs mengde som representerer forholdet mellom et objekts hastighet og lydens lokale hastighet. Det beregnes som M = v / a], hvor ]v er flythastigheten og a] er lydens hastighet.

I superlyd flyter Mach-tallet over 1,0. Ettersom Mach-tallet øker, strømningsegenskaper som trykk, temperatur og tetthet endres betydelig, noe som påvirker atferden til strømmen rundt objekter.

Shockwave Formation

Shockwaves er plutselig utsettende i strømmen der egenskaper som trykk, temperatur og tetthet øker kraftig. De danner når strømningshastigheten overstiger den lokale lydhastigheten, noe som forårsaker kompresjonsbølger til å kules til en sjokkbølge.

Shockwaves kan klassifiseres som skrå eller normal, avhengig av deres orientering i forhold til strømmen. Normale sjokkbølger direkte står overfor strømmen og forårsaker en plutselig reduksjon i Mach-tallet, mens skrå sjokkbølger er skrå og resulterer i en endring i strømningsretning.

Beregner kritiske parametre

Fastsettelse av Mach-tallet ved hvilket sjokkbølger dannes innebærer å analysere strømningsbetingelser og påføre sjokkforholdene. Det kritiske Mach-tallet er det minste Mach-nummeret der en sjokkbølge vises i en gitt strømningskonfigurasjon.

Nøkkellikninger inkluderer de normale sjokkforhold som relaterer oppstrøms- og nedstrømsstrømegenskaper. For eksempel er trykkforholdet på tvers av et normalt sjokk gitt ved:

P2 / P1 = 1 + 2γ / (GG + 1) * (M12 - 1)

hvor γ] er det spesifikke varmeforholdet og M1 er det oppstrøms Mach-tall.

  • Flow hastighet
  • Lydhastighet
  • Trykk og temperaturforhold
  • Shockwave vinkler