Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Введение
Волна давления
Pressure wave
В динамике жидкостей волна Маха, также известная как слабая разрывность, представляет собой волну давления, движущуюся со скоростью звука, возникающую из-за небольшого изменения давления в сжимаемом потоке. Эти слабые волны могут объединяться в сверхзвуковом потоке, образуя ударную волну, если в какой-либо точке присутствует достаточное количество волн Маха. Такая ударная волна называется стволом Маха или фронтом Маха. Таким образом, в сверхзвуковом потоке возможно сжатие или расширение без образования ударных волн, при условии достаточного расстояния между областями генерации волн Маха (см. изэнтропическое сжатие в сверхзвуковых потоках). Волна Маха является пределом слабой наклонной ударной волны, при котором временные средние значения параметров потока не изменяются (нормальная ударная волна – другой предел). Если размер объекта, движущегося со скоростью звука, пренебрежимо мал, то область влияния волны называется конусом Маха.
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.
Угол Маха
Волна Маха распространяется по потоку под углом Маха μ, который представляет собой угол между фронтом волны Маха и вектором, направленным против вектора движения потока. Он определяется выражением
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
где M — число Маха. Волны Маха могут использоваться в методах схлирен или теневой визуализации для определения локального числа Маха потока. Первые наблюдения Эрнста Маха использовали канавки в стенке канала для генерации волн Маха, которые затем фотографировались методом схлирен для получения данных о потоке в соплах и каналах. Углы Маха также иногда можно увидеть по конденсации влаги в воздухе, например, в виде конусов сгущения вокруг самолетов при трансзвуковой скорости.
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.