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Machzahl (M) - Definition

Die Mach-Zahl (M) ist ein dimensionsloser Parameter, der in der Strömungsmechanik und Aerodynamik verwendet wird, um das Verhältnis zwischen der Geschwindigkeit eines sich bewegenden Objekts und der lokalen Schallgeschwindigkeit in dem Medium, in dem sich das Objekt bewegt, zu bestimmen. Der Wert der Mach-Zahl ist ein wichtiger Indikator für die Art der Strömung - er unterscheidet zwischen Unterschall-, Überschall- und Hyperschallströmung.

Ist die Mach-Zahl kleiner als eins, wird die Strömung als Unterschall bezeichnet. Liegt der Wert über eins, handelt es sich um eine Überschallströmung, während man bei sehr hohen Werten von einer Hyperschallströmung spricht. Eine Machzahl von eins bedeutet, dass die Schallgeschwindigkeit erreicht ist, und wird als transsonischer Zustand bezeichnet, der oft mit der Bildung von Wellenphänomenen wie Stoßwellen einhergeht.

Die Verwendung der Mach-Zahl ist besonders wichtig in der Luftfahrt, der Ballistik, der Windkanalplanung und der Entwicklung von Raumfahrzeugen. Dieser Parameter wird auch bei der Beschreibung von Gasströmungen in Kanälen, Turbinen, Düsen und Strahltriebwerken verwendet. Der Wert der Mach-Zahl bestimmt unter anderem die Druck-, Temperatur- und Dichteverteilungen in der Umgebung eines Körpers, der sich relativ zu einem Medium bewegt. Die Schallgeschwindigkeit, von der die Machzahl abhängt, variiert mit der Temperatur, so dass ein und dasselbe Objekt je nach Flughöhe oder atmosphärischen Bedingungen eine andere Machzahl haben kann.

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