Machszámnál

Machszám, vagy Mach-szám egy test sebességének a helyi hangsebességhez viszonyított aránya a közegben. Ez egy adiabatikus, dimenzió nélküli mennyiség, amelyet M jelöl. A Mach-szám meghatározza, milyen mértékben érvényesek a hang- és kompresszibilitási jelenségek a test mozgására.

A definíció szerint M = v / a, ahol v a test sebessége a környező közeghez képest, és a helyi hangsebesség. A hangsebesség a közeg hőmérsékletétől függ, például száraz levegő esetén a hangsebesség közel a következőképpen becsülhető: a = sqrt( γ R T ), ahol γ a fajlagos hőkapacitás–többnyire 1,4, R a száraz levegő gázállandója, és T a levegő abszolút hőmérséklete. Parciális értékek alapján tengerszint feletti feltevéseken a hangsebesség körülbelül 340 m/s körül van.

A Mach-szám alapján az aerodinamikai viselkedést gyakran négy kategóriába sorolják: subsonic (általában M < 0,8–0,9), transzonikus (nagyjából M = 0,8–1,2), szuperszonikus (M > 1,2), és hiperszonikus (általában M > 5). A növekvő Mach-számával előforduló jelenségek közé tartozik a kompresszibilitás erős növekedése, a hullámtörések létrejötte és a hullám- vagy hajózási drag növekedése bizonyos sebességhatárok fölött. A kritikus Mach-szám az a kapcsolódó testnél, amelynél első hullámok keletkeznek a felületen, és ez befolyásolja a teljesítményt.

Mérés és alkalmazás terén a Mach-számot általában a helyi hangsebesség és a repülési sebesség adataiból számítják ki, Pitot-cső-szerű nyomás- és hőmérséklet-érzékelők felhasználásával. A modern repülőgépeken a Mach-szám gyakran közvetlenül megjelenik a navigációs és repülés-ellenőrző rendszerekben, különösen nagy magasságokban és magas sebességeknél.