Vague de Mach - Mach wave

Schlieren photographie d'un choc attaché sur un corps supersonique au nez pointu. L'angle de Mach est aigu, montrant que le corps dépasse Mach 1. L'angle de l'onde de Mach (~59 degrés) indique une vitesse d'environ Mach 1,17.

En dynamique des fluides , une onde de Mach est une onde de pression se déplaçant avec la vitesse du son causée par un léger changement de pression ajouté à un écoulement compressible . Ces ondes faibles peuvent se combiner dans un écoulement supersonique pour devenir une onde de choc si suffisamment d'ondes de Mach sont présentes à n'importe quel endroit. Une telle onde de choc est appelée tige de Mach ou front de Mach . Ainsi, il est possible d'avoir une compression ou une détente sans choc dans un écoulement supersonique en ayant la production d'ondes de Mach suffisamment espacées ( cf. compression isentropique dans les écoulements supersoniques). Une onde de Mach est la limite faible d'une onde de choc oblique où les moyennes temporelles des quantités d'écoulement ne changent pas ; (un choc normal est l'autre limite). Si la taille de l'objet se déplaçant à la vitesse du son est proche de 0, alors ce domaine d'influence de l'onde est appelé un cône de Mach .

Angle de Mach

A Mach onde se propage à travers l'écoulement à l' angle de Mach μ , qui est l'angle formé entre le front d' onde d'ondes de Mach et d' un vecteur qui pointe à l' opposé du vecteur de mouvement. Il est donné par

${\displaystyle \mu =\arcsin \left({\frac {1}{M}}\right),}$

où M est le nombre de Mach .

Les ondes de Mach peuvent être utilisées dans les observations de schlieren ou de shadowgraph pour déterminer le nombre de Mach local de l'écoulement. Les premières observations d' Ernst Mach ont utilisé des rainures dans la paroi d'un conduit pour produire des ondes de Mach dans un conduit, qui ont ensuite été photographiées par la méthode de Schlieren, pour obtenir des données sur le débit dans les buses et les conduits. Des angles de Mach peuvent aussi occasionnellement être visualisés à partir de leur condensation dans l'air, par exemple des cônes de vapeur autour des avions pendant le vol transsonique .

Voir également

• Dynamique des gaz
• Ventilateur d'extension Prandtl-Meyer
• Technique d'ombrage
• Photographie de Schlieren
• Onde de choc

Les références

Liens externes

• Démonstration de test en soufflerie supersonique (Mach 2.5) avec plaque plate et coin créant un choc oblique avec de nombreuses ondes de Mach (Vidéo)

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