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馬赫數

Mach number

馮朝剛
2002年12月
力學名詞辭典

名詞解釋:  飛行體速度 V 與聲音速度 C 之無因次比值V/C稱為馬赫數,通常以M=V/C 表示之,以紀念奧國出生之物理學家馬赫博士(ernst Mach, 1838~1916),如圖1所示。   馬赫博士是歷史上第一位利用胥來侖光學方法 (Schlieren method)拍攝出子彈在超音速飛行時之照片(1887 年發表),如圖2所示。該照片中顯現出彈體前之斜震波及彈尾後之喘流區,故十足珍貴。   當馬赫數m在0<M<0.8 稱為次音速(subsonic),0.8<M<1.2稱為穿音速(transonic),1.2<M<5 稱為超音速(supersonic),M>5稱為高超音速(hypersonic)。   另流場中,全壓力p0(stagnation pressure)與任意點壓力p之比p0/p在可壓縮流體中與馬赫數之近似關係為      其中聲速C=√kp/ρ,k為可壓縮流體等壓比熱Cp與等容比熱Cv之比值(k=Cp/Cv),ρ為流體之密度。當M<0.3 時,(1)式中 M2 之高階項可忽略不計,則 p0/p 近似成為不可壓縮之柏努力方程式      亦即      換言之當M<0.3之低速流動時,可壓縮流體可視為不可壓縮流體。   

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