הבדלים בין גרסאות בדף "מספר מאך"

הוסרו 62 בתים ,  לפני 5 שנים
מ
אין תקציר עריכה
מ (בוט החלפות: \1על ידי, \1תת-)
מ
[[תמונהקובץ:FA-18 Hornet breaking sound barrier (7 July 1999).jpg|שמאל|ממוזער|250px|[[התעבות סביב כלי טיס|התעבות סביב מטוס]] [[F/A-18 הורנט]] שנע במהירות קרובה למאך 1]]
'''מספר מאך''' היא [[יחידת מידה]] [[גודל חסר ממד|חסרת ממד]] למדידת [[מהירות]] המוגדרת כ[[יחס (בין מספרים)|יחס]] בין המהירות הנמדדת ובין [[מהירות הקול]] ב[[תווך]] הנתון. משתמשים במספר מאך בעיקר לתיאור מהירותם של עצמים ב[[נוזל]] או ב[[גז]] (למשל [[מטוס]]ים באוויר), או לתיאור מהירותם של [[נוזל]]ים בתעלות וצינורות שונים, כמנהרות רוח. מספר מאך נקרא על שמו של ה[[פיזיקאי]] ה[[אוסטרי]]-[[צ'כי]], [[ארנסט מאך]].
 
:<math>\mathrm{M} = \frac {{v_\text{object}}}{{v_\text{sound}}}</math>
: M הוא מספר המאך
: ''v''<sub>object</sub> היא מהירות האובייקט ביחס לתווך
: ''v''<sub>sound</sub> היא מהירות הקול בתווך.
 
ב[[מכניקת זורמים]] תופעות עם מספר מאך נמוך מ-1 או גבוה מ-1 הן שונות מאוד באופיין, ולכן נוהגים לאפיין זרימה כ'''תת-קולית''' או כ'''על-קולית''' בהתאמה, כחלוקה גסה, ולצרכים הנדסיים נהוגות תת-חלוקות מדויקות יותר.
 
{| border="0"
|[[תמונהקובץ:Transsonic_flow_over_airfoil_1.gif]]
|[[תמונהקובץ:Transsonic_flow_over_airfoil_2.gif]]
|-
| (א)
| (ב)
|}
'''איור 1.''' מספר מאך בזרימה על-קולית סביב כנף; (א)מספר מאך קטן מ-1 ו (ב) מספר מאך גדול מ-1.''
 
כאשר מטוס נע במהירות [[על-קולי|על-קולית]]ת, כלומר מהירות גבוהה ממאך 1, נוצר הפרש לחצים גדול לפני המטוס. הפרש לחצים זה, הקרוי "[[גל הלם]]" מתפשט אחורה ולצדדים בצורת חרוט. אדם שגל ההלם חוצה את מיקומו שומע רעש חזק מאוד הנקרא "[[בום על-קולי]]" וביכולתו אף לשבור זגוגיות של [[חלון|חלונות]] בבתים.
 
צורתו של החרוט דנן מושפעת ממהירות המטוס, ככל שזו עולה יהא החרוט מחודד יותר. במהירות מאך 1 החרוט נראה כקיר מכופף קלות לאחור בקצותיו.
 
ככל שהמהירות עולה, החרוט הופך להיות צר יותר ויותר והתווך מתחמם עד כדי כך שהוא [[יינון|מתיינן]], זרימה כזו נקראת זרימה [[היפר-קולי|היפר-קולית]]ת. גופים המיועדים לנוע במהירות כזו חייבים להיות בנויים מחומרים עמידי חום מתאימים, שכן הגוף הנע יכול להנתך עקב החום העז.
 
== זרימה תת-קולית (M<1) ==
שדה זרימה מוגדר תת-קולי אם לכל נקודה בשדה מספר מאך קטן מ-1. זרימות תת-קוליות מוגדרות כבעלות קווי זרם חלקים (ללא ניתוקים) . יתרה מזאת בגלל שבשדה הזרימה המהירות קטנה ממהירות הקול , הפרעות בשדה הזרימה מתפשטות במורד ובמעלה הזרימה ומורגשות בכל השדה.
 
כאשר M של הזרימה הפוטנציאלית קטן מ 1 , אין הדבר מבטיח זרימה תת-קולית לגבי גוף אווירודינמי בזורם , נזכור כי במעבר סביב גוף אווירודינמי מהירות הזרימה גדלה מעל מהירות הזרימה הפוטנציאלית.
 
מהבנה זאת מתקבל כלל אצבע של M<0.8 עבור הזרימה הפוטנציאלית ע"מ לקבל זרימה תת-קולית סביב גופים "רזים". עבור גופים "רחבים" נרצה מספר מאך אף קטן יותר ע"מ להבטיח זרימה תת-קולית. [1]
 
== זרימה על קולית (M>1) ==
[1] . Fundamentals Of Aerodynamics - John D. Anderson, Jr
 
=== ראו גם ===
*[[מספר ריינולדס]]
*[[יחידות מידה על שם אישים]]