موجة ماخ

في ديناميكا الموائع ، تُعرف موجة ماخ ، أو ما يُسمى أيضًا بالانقطاع الضعيف ، ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} بأنها موجة ضغط تنتقل بسرعة الصوت نتيجة لتغير طفيف في الضغط يُضاف إلى تدفق قابل للانضغاط . يمكن لهذه الموجات الضعيفة أن تتحد في التدفقات فوق الصوتية لتُشكّل موجة صدمية إذا وُجد عدد كافٍ من موجات ماخ في أي موقع. تُسمى هذه الموجة الصدمية بجذع ماخ أو جبهة ماخ . وبالتالي، من الممكن حدوث انضغاط أو تمدد بدون صدمة في التدفقات فوق الصوتية من خلال وجود موجات ماخ متباعدة بشكل كافٍ ( انظر الانضغاط المتساوي الإنتروبيا في التدفقات فوق الصوتية). تُمثل موجة ماخ الحد الضعيف للموجة الصدمية المائلة حيث لا تتغير المتوسطات الزمنية لكميات التدفق (الصدمة العمودية هي الحد الآخر). إذا كان حجم الجسم المتحرك بسرعة الصوت قريبًا من الصفر، فإن نطاق تأثير الموجة يُسمى مخروط ماخ . ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}

زاوية ماخ

تنتشر موجة ماخ عبر التدفق بزاوية ماخ μ ، وهي الزاوية المحصورة بين جبهة موجة ماخ ومتجه معاكس لاتجاه الحركة. ^{[ 3 ]}^{[ 5 ]} ويتم التعبير عنها بالصيغة التالية:

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

حيث M هو رقم ماخ .

يمكن استخدام موجات ماخ في تقنيات التصوير الشليري أو التصوير الظلي لتحديد رقم ماخ المحلي للتدفق. في الدراسات المبكرة التي أجراها إرنست ماخ، استُخدمت أخاديد في جدار قناة لتوليد موجات ماخ داخلها، ثم صُوّرت هذه الموجات بتقنية التصوير الشليري للحصول على بيانات حول التدفق في الفوهات والقنوات. كما يمكن أحيانًا رؤية زوايا ماخ من خلال تكثفها في الهواء، كما في مخاريط البخار حول الطائرات أثناء الطيران فوق الصوتي .

انظر أيضاً

مراجع

↑ لاندو، ليف دافيدوفيتش، وإيفجيني ميخائيلوفيتش ليفشيتز. ميكانيكا الموائع: لاندو وليفشيتز: دورة في الفيزياء النظرية، المجلد 6. المجلد 6. إلسيفير، 2013.
↑ زيلدوفيتش، ياكوف بوريسوفيتش، يوري بيتروفيتش رايزر، ووالاس د. هايز. فيزياء الموجات الصدمية والظواهر الهيدروديناميكية ذات درجات الحرارة العالية. المجلد 1. نيويورك: أكاديميك برس، 1966.
1 2 ساسوه، أكيهيرو (2020-01-02). "4.3 موجة الصدمة المائلة". ديناميكا الموائع القابلة للانضغاط وموجات الصدمة . ناغويا، اليابان: سبرينغر نيتشر سنغافورة. ص 80-82 . doi : 10.1007/978-981-15-0504-1 . ISBN 978-981-15-0504-1. S2CID 213248761 .
↑ إي. كارسكالن، ويليام؛ باتريك، إتش. أوستويزن (12 يوليو 2013). مقدمة في تدفق الموائع القابلة للانضغاط ( الطبعة الثانية). مطبعة سي آر سي . رقم ISBN 978-1-4398-7792-0.
↑ زاوية ماخ في وكالة ناسا.

روابط خارجية

عرض توضيحي لاختبار نفق الرياح فوق الصوتي (ماخ 2.5) باستخدام صفيحة مسطحة ووتد يخلقان صدمة مائلة بالإضافة إلى العديد من موجات ماخ (فيديو)

[1] لاندو، ليف دافيدوفيتش، وإيفجيني ميخائيلوفيتش ليفشيتز. ميكانيكا الموائع: لاندو وليفشيتز: دورة في الفيزياء النظرية، المجلد 6. المجلد 6. إلسيفير، 2013.

[2] زيلدوفيتش، ياكوف بوريسوفيتش، يوري بيتروفيتش رايزر، ووالاس د. هايز. فيزياء الموجات الصدمية والظواهر الهيدروديناميكية ذات درجات الحرارة العالية. المجلد 1. نيويورك: أكاديميك برس، 1966.

[sasoh-3] 1 2 ساسوه، أكيهيرو (2020-01-02). "4.3 موجة الصدمة المائلة". ديناميكا الموائع القابلة للانضغاط وموجات الصدمة . ناغويا، اليابان: سبرينغر نيتشر سنغافورة. ص 80-82 . doi : 10.1007/978-981-15-0504-1 . ISBN 978-981-15-0504-1. S2CID 213248761 .

[4] إي. كارسكالن، ويليام؛ باتريك، إتش. أوستويزن (12 يوليو 2013). مقدمة في تدفق الموائع القابلة للانضغاط ( الطبعة الثانية). مطبعة سي آر سي . رقم ISBN 978-1-4398-7792-0.

[5] زاوية ماخ في وكالة ناسا.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]