Жұмсақ қысым толқындары – дыбыс жылдамдығымен қозғалатын, ағын өзгеруінен туындайтын құбылыс. Соққы толқындарының пайда болуы, сондай-ақ қалыптасуы туралы ақпарат.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Кіріспе
Қысым толқыны
Pressure wave
Сұйықтық динамикасында Мах толқыны, сондай-ақ әлсіз үзіліс деп те аталады, – сығымды ағымға қосылған қысымның шамалы өзгеруінен туындап, дыбыс жылдамдығымен таралатын қысым толқыны. Бұл әлсіз толқындар, егер бір мезгілде жеткілікті мөлшерде Мах толқындары жиналса, үстіркілді ағымда соққы толқынына айналуы мүмкін. Мұндай соққы толқыны Махтың тірегі немесе Мах фронты деп аталады. Осылайша, Мах толқындарының жеткілікті аралықпен пайда болуы арқасында үдеусіз қысылу немесе кеңеюге қол жеткізуге болады (дыбыс жылдамдығынан асып түсетін ағымдағы изентропиялық қысылуға қараңыз). Мах толқыны – ағым шамаларының уақыт бойынша орташа мәндері өзгермейтін көлбеу соққы толқынының шегі (қалыпты соққы – екінші шек). Егер дыбыс жылдамдығымен қозғалатын дененің мөлшері 0-ге жуық болса, онда толқынның әсер ететін аймағы Мах конусы деп аталады.
In fluid dynamics, a Mach wave, also known as a weak discontinuity, is a pressure wave traveling with the speed of sound caused by a slight change of pressure added to a compressible flow. These weak waves can combine in supersonic flow to become a shock wave if sufficient Mach waves are present at any location. Such a shock wave is called a Mach stem or Mach front. Thus, it is possible to have shockless compression or expansion in a supersonic flow by having the production of Mach waves sufficiently spaced (cf. isentropic compression in supersonic flows). A Mach wave is the weak limit of an oblique shock wave where time averages of flow quantities don't change (a normal shock is the other limit). If the size of the object moving at the speed of sound is near 0, then this domain of influence of the wave is called a Mach cone.
Мах бұрышы
Мах толқыны ағым арқылы Мах бұрышы μ бойынша таралады, ол Мах толқынының толқын фронты мен қозғалыс векторына қарама-қарсы бағытталған вектор арасындағы бұрыш болып табылады. Ол келесі формуламен беріледі:
A Mach wave propagates across the flow at the Mach angle μ, which is the angle formed between the Mach wave wavefront and a vector that points opposite to the vector of motion. It is given by
мұндағы M – Мах саны. Мах толқындарын ағынның жергілікті Мах санын анықтау үшін шлиерен немесе көлеңкелік суреттеу (shadowgraph) бақылауларында қолдануға болады. Эрнст Махтың алғашқы байқауларында, соқпақтар мен арналардағы ағын туралы мәліметтер алу үшін арна қабырғасындағы ойыстар Мах толқындарын тудыру үшін пайдаланылды, олар шлиерен әдісімен суретке түсірілді. Мах бұрыштары кейде ауадағы конденсация арқылы көрініс табуы мүмкін, мысалы, трансоникалық ұшу кезінде ұшақтардың айналасындағы бу конустары.
where M is the Mach number. Mach waves can be used in schlieren or shadowgraph observations to determine the local Mach number of the flow. Early observations by Ernst Mach used grooves in the wall of a duct to produce Mach waves in a duct, which were then photographed by the schlieren method, to obtain data about the flow in nozzles and ducts. Mach angles may also occasionally be visualized out of their condensation in air, for example vapor cones around aircraft during transonic flight.