Loading [MathJax]/jax/element/mml/optable/GeneralPunctuation.js
Подпишитесь на наши новости
Вернуться к началу с статьи up
 

МА́ХА ЧИСЛО́

  • рубрика

    Рубрика: Физика

  • родственные статьи
  • image description

    В книжной версии

    Том 19. Москва, 2011, стр. 401

  • image description

    Скопировать библиографическую ссылку:


    Книжная версия:



    Электронная версия:

Авторы: Г. А. Тирский

МА́ХА ЧИСЛО́ (M), кри­те­рий по­до­бия в ме­ха­ни­ке жид­ко­сти и га­за, рав­ный от­но­ше­нию ско­ро­сти те­че­ния v в дан­ной точ­ке по­то­ка к ло­каль­ной ско­ро­сти a рас­про­стра­не­ния зву­ка в той же точ­ке: M=v/a. На­зва­но по име­ни Э. Ма­ха

 >>
, ус­та­но­вив­ше­го, что не­ко­то­рые ха­рак­те­ри­сти­ки те­че­ния за­ви­сят от этой ве­ли­чи­ны.

М. ч. при­ме­ня­ет­ся пре­ж­де все­го в за­да­чах га­зо­вой ди­на­ми­ки и при­ня­то за ос­но­ву клас­си­фи­ка­ции те­че­ний га­за: при M<1 те­че­ние на­зы­ва­ет­ся доз­ву­ко­вым, при M1 – око­ло­зву­ко­вым, при M>1 – сверх­зву­ко­вым, при M>5÷6 – ги­пер­зву­ко­вым. М. ч. оп­ре­де­ля­ет ме­ру влия­ния сжи­мае­мо­сти га­за на па­ра­мет­ры по­то­ка: при M0 газ мож­но счи­тать не­сжи­мае­мым, с рос­том M влия­ние сжи­мае­мо­сти воз­рас­та­ет. Из за­ко­нов тер­мо­ди­на­ми­ки и га­зо­вой ди­на­ми­ки сле­ду­ет, что от­но­сит. из­ме­не­ние плот­но­сти в га­зо­вом по­то­ке про­пор­цио­наль­но M2. По­это­му, напр., при опи­са­нии по­лё­та ле­та­тель­но­го ап­па­ра­та, дви­жу­ще­го­ся в воз­ду­хе вбли­зи по­верх­но­сти Зем­ли со ско­ро­стью 240 км/ч (M=0,2), воз­дух в не­ко­то­рых за­да­чах мож­но счи­тать не­сжи­мае­мой жид­ко­стью (ошиб­ка в рас­чё­тах плот­но­сти со­ста­вит 2%). Од­на­ко ес­ли ап­па­рат дви­жет­ся со ско­ро­стью зву­ка (M=1), та­кая мо­дель не­при­ме­ни­ма (ошиб­ка в рас­чё­те плот­но­сти дос­ти­га­ет 50%). Дав­ле­ние в по­то­ке сжи­мае­мо­го га­за, об­те­каю­ще­го за­ост­рён­ное те­ло в доз­ву­ко­вом ре­жи­ме, в пер­вом при­бли­же­нии бу­дет в (1-M^2)^{–1/2} раз боль­ше, чем в по­то­ке не­сжи­мае­мой жид­ко­сти (т. н. пра­ви­ло Пран­дт­ля – Глау­эр­та).

По­ня­тие М. ч. ис­поль­зу­ет­ся так­же в аку­сти­ке. Здесь при рас­чё­те М. ч. M_а= v/a под v по­ни­ма­ют ам­пли­ту­ду ко­леба­ний ско­ро­сти час­тиц в зву­ко­вой вол­не. Т. к. в аку­сти­ке рас­смат­ри­ва­ют­ся про­цес­сы, в ко­то­рых воз­му­ще­ния сре­ды ма­лы, со­от­вет­ст­вен­но бу­дут ма­лы и зна­че­ния М. ч. Напр., в воз­ду­хе для зву­ка, ин­тен­сив­ность ко­то­ро­го со­от­вет­ст­ву­ет гром­ко­му раз­го­во­ру, M_а≈10^{-6}. Ус­ло­вие M_а≪ 1 яв­ля­ет­ся ко­ли­че­ст­вен­ным кри­те­ри­ем при­ме­ни­мо­сти аку­стич. мо­де­лей.

М. ч. свя­за­но с др. кри­те­рия­ми по­до­бия: Рей­нольд­са чис­лом

 >>
Re, Кнуд­се­на чис­лом
 >>
Kn и Эй­ле­ра чис­лом
 >>
Eu сле­дую­щи­ми со­от­но­ше­ния­ми: Kn=M/Re, Eu=2/(γM^2), где γ – от­но­ше­ние удель­ных те­п­ло­ём­ко­стей га­за при по­сто­ян­ном дав­ле­нии и объ­ё­ме.

Лит.: Чер­ный Г. Г. Га­зо­вая ди­на­ми­ка. М., 1988; Се­дов Л. И. Ме­ха­ни­ка сплош­ной сре­ды. СПб., 2004. Т. 1–2.

Вернуться к началу