[科普中国]-临界声速

超声速

超音速是指物体的飞行速度超过声速（马赫数1）。对于在海平面温度为20°C（68°F）的干燥空气中运送的物体，此速度约为343 m / s，1125 ft / s，768 mph，667节或1235 km / h。速度大于声速（5马赫）的速度通常被称为超音速。在此期间，只有一些物体周围空气的一部分，例如转子叶片的端部达到超音速速度才被称为跨音速。这通常发生在马赫数0.8和马赫1.23之间。1

声音是在弹性介质中以压力波的形式的行驶振动。在气体中，声音以不同的速度纵向行进，主要取决于气体的分子质量和温度，压力影响不大。由于空气温度和组成随高度而显着变化，飞行器的马赫数可能会改变，尽管行驶速度恒定。在室内的水中，超音速可以被认为是任何速度大于1,440米/秒（4,724英尺/秒）的速度。在固体中，声波可以纵向或横向偏振并具有甚至更高的速度。

超音速断裂是裂纹运动，速度比脆性材料中的声速更快。

在二十世纪初，术语“超音速”被用作形容词来描述频率高于正常人听觉范围的声音。 这个意思的现代术语是“超声波”。

临界声速的计算气体在缩扩喷管内从入口为亚声速加速到出口为超声速的过程中，流速和声速沿流程的变化：即沿程流速增大、声速减小；在最小截面（吼口），当地流速到达声速。

上下游流速分别为亚声速和超声速（或反之）的截面称为临界截面，临界截面上流体参数称为临界参数，通常用下标星号表示。2

临界声速是指临界截面上的声速，用符号c*表示。由临界温比和极限流速，易得：