Số Mach là mộtđại lượng vật lý biểu hiện tỉ số giữavận tốc chuyển động của vật thể trong một môi trường nhất định (hoặc vận tốc tương đối của dòng vật chất) đối vớivận tốc âm thanh trong môi trường đó. Trongkhí động lực học, số Mach đặc trưng cho mức độ chịu nén của dòng chất khí chuyển động.
Ảnh hưởng của lực nén lên dòng chảy chất khí. Với các dòng chảy có số Mach nhỏ hơn nhiều so với 1 (trên thực tế thường là nhỏ hơn 0,3) thì có thể xem xét như dòng chảy không nén.
Tỉ lệcơ năng của chuyển động so với nội năng của chất khí. Nếu chúng ta biểu diễn, còn thì số Mach có thể xem như một đại lượng thể hiện tỉ lệ cơ năng so với nội năng của chất khí.
Tiêu chí phân hạng các chế độ chảy của môi trường. Dựa vào giá trị Mach nhỏ hơn, lớn hơn hay lớn hơn rất nhiều so với 1 mà dòng chảy được phân ra làm các chế độchảy dưới âm thanh (M <1),siêu thanh (M>1),cực siêu thanh (M>5).
Ma ~ 1: chế độ lân cận vận tốc âm thanh. Thường trong chế độ này thường xuất hiện các vùng dưới âm thanh, và vùng siêu âm cục bộ. Chế độ này là chế độ không tối ưu cho các phương tiện bay vì lực cản tăng lên đột ngột so với các chế độ khác. Giá trị Mach trong phạm vi từ 0,8 đến 1,2 thường được xếp vào chế độ này.
Máy bayF/A-18 Hornet ở vận tốc vượt âm thanh cho thấy điểm đơn Prandtl-Glauert (nón hơi nước) ngay trước khi đạt vận tốc âm thanh.
Trong ngành hàng không, số Mach thường được coi là một trong những yếu tố công suất cho những loại máy bay có vận tốc lớn hơn hoặc gần bằng 400 km/h. Vì vận tốc âm thanh liên quan đếnmật độ không khí, đồng thời mật độ không khí phụ thuộc vào độ cao của máy bay và nhiệt độ không khí, để giữ ổn định vận tốc bay, số Mach phải phụ thuộc vào độ cao và tình trạng khí quyển cụ thể của chuyến bay. Để có thể so sánh, công suất các máy bay (bao gồm vận tốc và số Mach) được tính sang công suất ở trạng thái khí quyển tiêu chuẩn.
Tương quan giữa nhiệt độ và vận tốc âm thanh trong không khí
Nhiệt độ
Vận tốc âm thanh
−50 °C
1.076 km/h
≈ 300 m/s
0 °C
1.193 km/h
≈ 331,5 m/s
20 °C
1.235 km/h
≈ 343 m/s
25 °C
1.245 km/h
≈ 346 m/s
100 °C
1.394 km/h
≈ 387 m/s
250 °C
1.652 km/h
≈ 459 m/s
Vận tốc âm thanh trong môi trường không khí ởnhiệt độ 25 °C, trênmặt nước biển bằng khoảng 346m/s, ở nhiệt độ 20 °C là 343 m/s. Ở nhiệt độ -50 °C (độ cao khoảng 10.000m), vận tốc âm thanh 299,8 m/s = 1079,3 km/h. Một chiếc máy bay bay với số Mach 0,85 trong điều kiện này sẽ có một vận tốc là 254,83 m/s = 917,39 km/h.
.jpg)