马赫数

流体力学中表征流体可压缩程度的一个重要的无量纲参数，记为，定义为流场中某点的速度v同该点的当地声速c之比，即=v/c，它是以奥地利科学家E.马赫的姓氏命名的。马赫在从1887年起发表的三篇关于研究弹丸在空气中运动的论文中指出，当气体速度大于或小于声速时，弹丸引起的扰动波形是不同的(见马赫锥)。1929年德国空气动力学家 J.阿克莱特首次把比值v/c同马赫的姓氏联系起来；直到1939年，马赫数这个名词才在世界范围内广泛应用。马赫数是讨论可压缩气体运动的一个重要的无量纲相似准数。在流体密度不变的不可压缩流中，声速c＝∞，＝0。大约从马赫数等于0.3起，就不能忽略流体的压缩性影响。在可压缩流中，气体流速相对变化dv/v同密度相对变化之间的关系是dρ/ρ＝-dv/v，即在流动过程中，马赫数愈大，气体表现出的可压缩性就愈大。另外，马赫数大于或小于1时，扰动在气流中的传播情况也大不相同。因此，从空气动力学的观点来看，马赫数比流速能更好地表示流动的特点。按照马赫数的大小，气体流动可分为低速流动、亚声速流动、跨声速流动、超声速流动和高超声速流动等不同类型。对于飞行的问题，人们把飞机器的空速(指飞行器重心相对于未受扰动大气的速度)与同一大气状态下的声速之比定义为飞行马赫数。