一马赫的速度是多少

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2023-06-07 · 专注于教育方面的分享
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一马赫的速度是每小时1224公里。

按照定义上来看,马赫速度实际上代表的就是“音速和速度的比值”。首次创造出这种速度计算方法的人也就是恩斯特·马赫。

但是,由于在公式中的音速实际上不是一个确定值,所以在不同条件下,马赫所代表的速度实际上都是不同的。这也代表着,马赫速度会受到压强、温度等一些外界因素的影响。

但是如果只是就地球上的情况来看,假设地球上的气压为我们所认知的标准大气压,且温度保持在15摄氏度,这时候空气中的音速便会保持在大约每秒钟340米,这实际上也就是目前我们所认知的“常规声速”。

按照这种条件,1马赫的速度便会相当于每小时1224公里,这也是目前最为广泛使用的马赫速度。由此看来,世界上的1马赫的速度是非常快的。

马赫速度的应用场景:

马赫一般用于飞机、火箭等航空航天飞行器。由于声音在空气中的传播速度随着不同的条件而不同,因此马赫也只是一个相对的单位,每“一马赫”的具体速度并不固定。

在低温下声音的传播速度低些,一马赫对应的具体速度也就低一些。因此相对来说,在高空比在低空更容易达到较高的马赫数(摄氏零度之海平面音速约为1193km/hr;一万公尺高空的音速约为1062km/hr)。

当马赫数Ma<0.3时,流体所受的压力不足以压缩流体,仅会造成流体的流动。在此状况下,流体密度不会随压力而改变,此种流场称为亚音速流(Subsonic flow),流场可视为不可压缩流场。

一般的水流及大气中空气的流动,譬如湍急的河流、台风风场和汽车的运动等,皆属于不可压缩流场。但流体在高速运动(流速接近音速或大于音速)时,流体密度会随压力而改变,此时气体之流动称为可压缩流场(Compressible flow)。

当马赫数Ma>1.0,称为超音速流(Supersonic flow),此类流况在航空动力学中才会遇到。现在中国已经成功研制出并成功试飞超高音速飞机,最高可达6倍音速。任何物体在超高音速飞行时其头部的激波后方都会产生超高温气流,因此选择抗热材料是十分必要的。

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