Mach-Zahl
Die Mach-Zahl (Formelzeichen:
Definition
Es gilt:
.
Wobei man die Schallgeschwindigkeit
.
Darin stellen
Mittels der Mach-Zahl lassen sich aber Strömungen in verschiedene Bereiche aufteilen, etwa:
subsonische Strömung, transsonische Strömung, supersonische Strömung.
Ab
Diese Bereiche erfordern verschiedene Lösungsansätze, da für die Bereiche jeweils andere physikalische Phänomene auftreten. Beispielsweise treten für
Luftfahrt
In der Luftfahrt wird die Mach-Zahl zur dimensionslosen Angabe der Fluggeschwindigkeit schnell fliegender Flugzeuge verwendet. Sie ist das Verhältnis der Fluggeschwindigkeit zur Schallgeschwindigkeit in der Luft und wird von einem speziellen Fluginstrument, dem Machmeter, angezeigt.
Temperatur | Schallgeschwindigkeit | |
---|---|---|
−50 °C | 1.076 km/h | ≈ 299 m/s |
0 °C | 1.193 km/h | ≈ 331,5 m/s |
20 °C | 1.235 km/h | ≈ 343 m/s |
25 °C | 1.245 km/h | ≈ 346 m/s |
100 °C | 1.394 km/h | ≈ 387 m/s |
250 °C | 1.652 km/h | ≈ 459 m/s |
Bei einer Temperatur von −50 °C (üblich in ca. 10.000 m Flughöhe) beträgt die Schallgeschwindigkeit 299,8 m/s = 1.079,3 km/h. Ein Passagierflugzeug, das mit einer Reisegeschwindigkeit von Mach 0,85 unter diesen Bedingungen fliegt, hat eine Geschwindigkeit von 254,83 m/s = 917,39 km/h.
Siehe auch
- Machscher Kegel
- Wolkenscheibeneffekt
- Coffin Corner
- Laval-Zahl
Literatur
- Ernst Götsch: Luftfahrzeugtechnik. Einführung, Grundlagen, Luftfahrzeugkunde. Motorbuch-Verlag, Stuttgart 2003, ISBN 3-613-02006-8.
- Michael Grossrubatscher: Pilots reference guide. 7., revidierte Auflage. Eigenverlag des Autors, München 2008, ISBN 978-3-00-025252-5 (englisch).
Weblinks
- Machzahlrechner - Java (Engl.)
- Berechner für Schallgeschwindigkeit und Mach-Zahl
- Die Schallgeschwindigkeit und die wichtige Temperatur
- Mach Number NASA Glenn Research Center (englisch)