عدد ماخ

معطيات عمليّة

Ma < 0,94 : نتحدّث عن تدفّق تحت-صوتي،

وفي هذا الصدد، إنّ التحليل السّابق يعطي فكرة عامّة عن أهميّة رقم ماخ لكنّ الحقيقة أكثر تعقيدا. نُفرّق عادة بين السّرعات التالية :

وفي هذا السياق، نستطيع أن نتجاهل انضغاط الهواء لأرقام ماخ الأقلّ من 0.3 على وجه التقريب. إنّ الحالة الصوتيّة المعرّفة سابقا بين الحالة التحت صوتيّة والحالة الفوق صوتيّة لا وجود فيزيائي لها : فهي معوّضة بمجال انتقالي كبير، يسمّى مجالا صوتيّا (ترانس-سونيك)، تكون فيه الظّواهر معقّدة شيئا ما. في المجال الفوق صوتي، يُمثّل موشور ماخ، المُتحصّل عليه باعتبار حاجز على شكل نقطة، صورة مبسّطة عن موجة الصّدمة (أو لموجتي الصّدمة اللتان تولّدان الانفجار الصوتي المزدوج) بالقرب من حاجر حقيقي. النظام الخارق للصّوت (هايبر-سونيك) هو المجال الذي تظهر فيه الظاهر الفيزيائية-الكيميائية.

Ma > 5 : نتحدّث عن تدفّق خارق للصّوت (هايبر-سونيك).

1,2 < Ma < 5 : نتحدّث عن تدفّق فوق صوتي،

0,94 < Ma < 1,2 : نتحدّث عن تدفّق صوتي،

• اقرأ كذلك
• رقم كنودسن
• ميكانيك الموائع
• موجة صدمة
• موجة الصدمة العادية
• ويفرايدر

تدفّق فوق-صوتي

من جانب آخر، خارج موشور ماخ، أمام الطّائرة، يخيّم هدوء مطبق لأنّه ما من اضطراب قد وصل للمراقب بعد. يسمع المراقب الموجود داخل الموشور صوتا ينخفض تدريجيا مثل حالة التدفّق تحت-صوتي. على الموشور، يعود الصوت الضّخم لتراكب الاضطرابات الصّغيرة.

ومن ناحية أخرى، إذا كان ، تترك الطّائرة كلّ كرات الاضطراب خلفها. إنّ تحليلا بسيطا يشير إلى أنّ كلّ هذه الكرات مماسّة لموشور يسمّى موشور ماخ.

.

تعريف عدد ماخ

حيث

وفي هذا الصدد، عدد ماخ يقيس النسبة بين القوى المرتبطة بالحركة وانضغاطيّة المائع.

تدفّق صوتي

إضافةً إلى ذلك، إذا كان ، فإنّ الطائرة ملتصقة دائما بمقدّمة كلّ الكرات المُولّدة سابقا والتي تكون كلّها بالتّالي مماسّة لسطح عمودي لحركة الطّائرة. إن تراكب عدّة اضطرابات صغيرة يولّد اضطرابا كبيرا يُضخّم مقاومة الهواء : ذاك هو جدار الصوت.

تدفّق تحت-صوتي

كذلك، علاوةً على ذلك، فإنّ تحرّك النقاط المركزيّة لكرات الاضطراب تنتج عنه تأثير دوبلر

إضافةً إلى ذلك، إذا كان ، فإنّ الطائرة، التي تمتلك سرعة أقلّ من سرعة تضخّم كرات الاضطرابات التي تُولّدها كل لحظة، توجد دائما داخل تلك التي وُلّدت سابقا. إنّها الظّاهرة التي يعرفها الجميع : يسمع المراقب الثابت الصوت ضعيفا جدا آتيا من من الكرات الأولى المتمدّدة جدّا، ويشتدّ الصّوت حتى تكون الطائرة قريبة جديدة ثم ينخفض من جديد حتّى يفنى.

هو عدد ماخ

وفي هذا الصدد، في ما يلي، سنمثّل طائرة تحلّق بسرعة ثابتة V بنقطة ميكانيكية.

هي سرعة التدفّق أو سرعة الصّوت في المحيط المذكور.

من جهة ثانية، هي تمثّل سرعة التدفّق لأيّ تغيّر يحدث في المحيط. في الهواء ذو الحرارة المعتادة، تساوي على وجه التقريب 340 م.ث−1 أو 1224 كم.س−1. تختلف هذه السرعة باختلاف الحرارة والارتفاع.

وفي السياق ذاته، بصورة عامّة، وفي حال لم توجد معرقلات، فإنّ التغيّرات في التدفّق تنتشر بنفس الطريقة في كلّ الاتّجاهات. وبالتالي فإنّ هذا التدفّق يوجد منتشرا على دائرة شعاعها 340 متر. وبما أنّ سطح الكرة متناسب مع مربّع شعاعها، فإنّ شدّة الاضطراب تنخفض بسرعة كلّما زادت المسافة : ذلك هو السبب الرّئيسي لانخفاض قوّة الصّوت، وهو سبب أهمّ كثيرا من اللزوجة.

هي سرعة الجسم (بالنسبة لمحيطه)