I-convert ang Mach sa m/s mach number ↔ metro bawat segundo Libre Online Ligtas

Mula Mach number hanggang metro bawat segundo sa inhinyeriya: mga nozzle, tunnel, turbine at simulation

Ang inhinyerong nagse-set up ng supersonic nozzle, takbo ng wind tunnel o computational model ay gumagamit ng mga SI unit, ngunit madalas sinasabi ng espesipikasyon ang “Mach 2.5”. Ang pag-convert ng bilang na iyon sa metro bawat segundo ay maliit na kuwenta na may isang malaking palagay: ang temperatura ng gas. Para i-convert ang Mach sa m/s para sa karaniwang hangin na 15 °C, i-multiply sa 340.294: ang Mach 0.5 ay 170.1 m/s, ang Mach 1 ay 340.3 m/s at ang Mach 2 ay 680.6 m/s. Ginagawa ng calculator sa itaas ang pag-multiply habang nagta-type ka, at ipinapakita ng mga seksyon sa ibaba kung saan nanggagaling ang bilang at kailan hindi ito nalalapat.

Sakop ng pahina ang panuntunan na may mga halimbawang may solusyon, profile ng bawat unit, paghahambing at mahabang serye ng mga setting sa inhinyeriya, na sinusundan ng mga karaniwang patibong. Tumatakbo ang kuwenta sa browser mo at walang ipinapadala kahit saan sa tina-type mo. Sa mga teknikal na ulat, laging sabihin ang gas at ang temperaturang ipinalagay mo.

Paano i-convert ang Mach sa m/s: i-multiply sa 340.294

Ang panuntunan

Ang bilis ng tunog sa ideal na gas ay ang square root ng γRT/M, na ang γ ay ang heat capacity ratio, R ang gas constant, T ang absolute temperature at M ang molar mass. Para sa hangin, γ = 1.4 at M = 0.028965 kg/mol, kaya sa 288.15 K ang formula ay nagbibigay ng 340.29 m/s. Para i-convert ang Mach sa m/s, i-multiply ang Mach number sa bilang na iyon. Ang Mach 0.8 ay nagbibigay ng 272.2 m/s, ang Mach 3 ay 1,020.9 m/s at ang Mach 10 ay 3,402.9 m/s. Para bumalik, hatiin ang m/s sa 340.294.

Mga halimbawang may solusyon

Ang kuwentang “i-convert ang Mach sa m/s” para sa transonic na pagsubok sa Mach 0.85 sa hangin na 15 °C ay nagbibigay ng 289.2 m/s. Ang supersonic na tunnel sa Mach 2.5 ay tumatakbo sa 850.7 m/s. Ang hypersonic na pasilidad sa Mach 6.7 ay tumatakbo sa 2,280 m/s at ang kondisyon ng re-entry na Mach 25 ay katumbas ng 8,507 m/s ayon sa factor sa antas ng dagat.

Ang hindi isinasama ng factor

Ang Mach ay ratio, kaya ang 340.294 ay nalalapat lang sa hangin na 15 °C. Sa −56.5 °C, ang temperatura sa 11 km, ang tunog ay naglalakbay sa 295.1 m/s, at ang Mach 2 noon ay 590 m/s at hindi 681 m/s.

Mabilis na pagsubok ng katinuan

Ang sagot sa m/s ay dapat higit sa tatlong daang ulit ng Mach number. Kung ang kuwentang “i-convert ang Mach sa m/s” ay nagbigay ng mas maliit na bilang kaysa sa sinimulan mo, nagkamali kang naghati.

Ang Mach number

Walang dimensyong ratio

Ang Mach number ay ang ratio ng isang bilis sa lokal na bilis ng tunog. Bilang ratio ng dalawang bilis, wala itong unit. Ipinangalan ito kay Ernst Mach, na kumuha ng larawan ng mga shock wave sa paligid ng supersonic na projectile noong dekada 1880.

Kung saan ito lumilitaw

Aerodynamics, gas dynamics, propulsion, ballistics at acoustics.

Ang metro bawat segundo

Ang SI unit ng bilis

Ang metro bawat segundo ang coherent na SI unit ng bilis. Nakasulat dito ang mga equation ng gas dynamics, tulad ng mga isentropic na relasyon at mga formula ng mass flow, at karaniwang ibinibigay ng mga ulat ng pagsubok ang mga bilis sa m/s.

Kung saan ito lumilitaw

Mga aklat sa inhinyeriya, ulat ng pagsubok, pamantayan at output ng simulation.

Mach laban sa metro bawat segundo

Ang isang Mach ay 340.3 m/s sa 15 °C, kaya ang bilang sa m/s ay higit sa tatlong daang ulit na mas malaki. Ang Mach 0.1 ay 34 m/s at ang Mach 10 ay 3,403 m/s. Hindi tulad ng m/s, nakadepende ang Mach sa gas at sa temperatura nito.

Eksakto lang ang conversion para sa mga tinukoy na kondisyon. Ang tipikal na pagkakamali ay ang paglalapat ng 340.294 sa gas o temperaturang hindi pinagbatayan ng kuwenta nito.

Kung saan lumilitaw ang conversion

Mga wind tunnel

Ang tunnel sa Mach 0.3 ay may daloy na 102 m/s, ang nasa Mach 0.8 ay daloy na 272 m/s at ang supersonic na nasa Mach 2 ay daloy na 681 m/s, sa 15 °C. Ang aktwal na bilis ay nakukuha sa temperatura sa test section. Ang kuwentang “i-convert ang Mach sa m/s” ang unang linya ng anumang plano ng pagsubok.

Mga rocket nozzle

Sa rocket nozzle, ang gas ay lumalabas sa 2,500 hanggang 3,500 m/s. Ang lokal na bilis ng tunog sa mainit na tambutso ay humigit-kumulang 1,000 m/s, kaya ang exit Mach number ay karaniwang 3 hanggang 4. Ibinibigay ng inhinyero ang performance bilang bilis ng tambutso sa m/s at bilang Mach number, ayon sa tagapakinig.

Mga simulation

Ang mga computational fluid dynamics code ay maaaring bigyan ng Mach number at temperatura, o ng bilis. Karaniwang hakbang ang pag-convert sa pagitan nila, at ang pagkakamali sa temperatura ay nagbibigay ng error sa bilis na humigit-kumulang 0.17 porsyento sa bawat digri.

Mga isentropic na relasyon

Ang ratio ng stagnation sa static temperature sa daloy ay 1 + 0.2 M² para sa hangin. Sa Mach 2 sa hanging 288 K, iyon ay pagtaas ng temperatura na 230 K, at sa Mach 3 ay 518 K. Ginagamit ng mga formula na ito ang Mach bilang pangunahing variable, at ang bilis sa m/s ay nakukuha kapag alam ang static temperature.

Mga formula sa spreadsheet

Para i-convert ang Mach sa m/s sa spreadsheet, ilagay ang mga Mach number sa column A at ipasok ang =A2*340.294 sa column B. Para sa ibang temperatura T sa °C, kuwentahin ang lokal na bilis ng tunog gamit ang =20.0468*SQRT(273.15+T) at i-multiply ang Mach number dito.

Pagsasama sa ibang column

Ang ikatlong column na naghahati sa B ng 3.6 o nagmu-multiply ng 3.6 ay nagbibigay ng km/h, para maihambing mo ang resulta sa espesipikasyon ng sasakyan o pasilidad.

Pag-round at katumpakan

Kapag kino-convert mo ang Mach sa m/s para sa gawain sa klase, sapat na ang 340 m/s. Para sa tunnel, gamitin ang eksaktong halaga mula sa nasukat na temperatura. Ang error na 1 digri sa temperatura ay nagbibigay ng error na 0.6 m/s sa bilis ng tunog, na 0.17 porsyento.

Mga palatandaang dapat kabisaduhin

Ang Mach 0.1 ay 34 m/s. Ang Mach 0.5 ay 170 m/s. Ang Mach 1 ay 340 m/s. Ang Mach 2 ay 681 m/s. Ang Mach 3 ay 1,021 m/s. Ang Mach 5 ay 1,701 m/s. Ang Mach 10 ay 3,403 m/s. Para i-convert ang Mach sa m/s agad, mag-scale mula sa mga halagang ito.

Hagdan ng sanggunian

Ang Mach 0.3 ay 102.1 m/s. Ang Mach 0.75 ay 255.2 m/s. Ang Mach 0.9 ay 306.3 m/s. Ang Mach 1.2 ay 408.4 m/s. Ang Mach 1.5 ay 510.4 m/s. Ang Mach 2.5 ay 850.7 m/s. Ang Mach 6 ay 2,042 m/s. Ang Mach 20 ay 6,806 m/s. Pinabibilis ng hagdang tulad nito ang anumang pagsusuri sa pag-convert ng Mach sa m/s.

Pagsusuri sa pamamagitan ng pagbaligtad

Para suriin ang resulta ng kuwentang “i-convert ang Mach sa m/s”, hatiin ang sagot sa 340.294. Kung ang Mach 2 ay naging 680.6 m/s, ang 680.6 na hinati sa 340.294 ay nagbabalik ng 2. Ang ikalawang pagsubok ay ang laki: ang bilang sa m/s ay dapat higit sa tatlong daang ulit ng Mach number.

Kaugnayan sa km/h at mph

Ang Mach 1 ay 340.3 m/s, 1,225 km/h at 761.2 mph. Sa pamamagitan ng km/h, maaari kang mag-multiply sa 1,225.06 at hatiin sa 3.6. Para i-convert ang Mach sa m/s, pareho ang resulta ng alinmang daan sa direktang pag-multiply sa 340.294.

Isang halimbawang may solusyon

Para wastong i-convert ang Mach sa m/s sa taas: ang airliner ay lumilipad sa Mach 0.85 sa 11 km. Ang temperatura ay −56.5 °C, kaya ang tunog ay naglalakbay sa 295.1 m/s at ang eroplano sa 250.8 m/s, na 903 km/h. Sa sampung minuto, nasasaklaw ng eroplano ang 150.5 km. Ang bilang sa antas ng dagat na 340.294 m/s ay magbibigay ng 289.2 m/s, error na 15 porsyento.

Mga anggulo ng shock cone

Ang supersonic na katawan ay nag-iiwan ng cone ng mga shock wave na may half angle na arcsin(1 / Mach): 41.8° sa Mach 1.5, 30° sa Mach 2 at 19.5° sa Mach 3. Sa Mach 2, ang katawan ay gumagalaw ng 681 m bawat segundo habang ang harap ng alon ay umuusad ng 340 m.

Doppler shift

Ang pinagmumulan ng tunog na gumagalaw sa bilis na v patungo sa nagmamasid ay nagbabago ng naobserbahang frequency ayon sa factor na 1 / (1 − v / c). Ang sirenang papalapit sa 34 m/s, Mach 0.1, ay tumataas ang tono nang humigit-kumulang 11 porsyento. Ginagamit ng mga weather radar ang parehong prinsipyo para sukatin ang bilis ng mga patak ng ulan.

Kinetic energy sa mataas na bilis

Sa Mach 2, 681 m/s, ang isang kilogramo ng materya ay may 232 kJ ng kinetic energy, 44 na ulit na higit kaysa sa Mach 0.3, 102 m/s. Kaya mas mapaminsala nang husto ang tama ng supersonic na projectile kaysa sa mabagal.

Choked flow

Kapag dumadaloy ang gas sa lumiliit na duct, ang bilis nito sa throat ay hindi maaaring lumampas sa lokal na bilis ng tunog. Para sa hanging 288 K, ang limitasyong iyon ay 340 m/s. Lampas dito, tanging diverging section lang ang makapagpapabilis ng daloy sa supersonic na bilis. Ito ang prinsipyo ng de Laval nozzle na ginagamit sa mga makina ng rocket at steam turbine.

Ang sonic boom

Ang supersonic na eroplano ay gumagawa ng boom na naririnig sa lupa. Nakadepende ang lakas nito sa taas, laki ng eroplano at Mach number. Sa Mach 2, 590 m/s sa taas, umaabot ang shock cone sa lupa nang maraming kilometro sa likod ng punto kung saan ito nagawa.

Echo location

Ang echo na bumabalik pagkatapos ng oras na t ay galing sa layong 343 t / 2 sa 20 °C. Para sa t = 0.5 s, ang layo ay 86 m. Umaasa ang sonar, echo sounder at paniki sa parehong relasyon, na may pagwawasto para sa temperatura o kaasinan.

Kidlat at kulog

Ang tunog ay tumatagal ng 2.94 segundo para masaklaw ang isang kilometro. Ang pagbilang ng mga segundo sa pagitan ng kislap at kulog at paghahati sa tatlo ay nagbibigay ng layo sa kilometro. Direktang nakasalalay ang pamamaraan sa bilang na 340 m/s.

Ultrasound

Ang ultrasound na 40 kHz ay may wavelength na 8.6 mm sa hangin at 37 mm sa tubig. Ang medikal na ultrasound ay gumagamit ng mga frequency na milyun-milyong hertz at bilis ng tunog sa tisyu na humigit-kumulang 1,540 m/s. Tinutulungan ng conversion na kuwentahin ang resolution.

Halumigmig

Ang basang hangin ay nagdadala ng tunog nang bahagyang mas mabilis kaysa sa tuyong hangin, dahil mas magaan ang singaw ng tubig kaysa sa nitrogen at oxygen. Sa 20 °C at 100 porsyentong halumigmig, ang pagtaas ay 0.5 hanggang 1 m/s. Maliit ang pagkakaiba, ngunit nasusukat sa precision acoustics.

Hypersonic na daloy

Nagsisimula ang hypersonic regime sa Mach 5, na 1,701 m/s sa 15 °C at 1,475 m/s sa taas. Sa mga bilis na ito, ang hangin malapit sa katawan ay umiinit sa libu-libong digri, at nagsisimulang mag-dissociate ang mga molekula ng oxygen at nitrogen. Hindi na maaaring ituring na ideal ang gas.

Mga bilis ng molekula

Ang mga molekula ng nitrogen sa hangin ay gumagalaw sa root-mean-square na bilis na 507 m/s sa 15 °C, mas mabilis kaysa sa tunog. Ang ratio ay ang square root ng 3 / 1.4, o 1.46. Naglalakbay ang tunog sa pamamagitan ng mga banggaan ng mga molekula, kaya medyo mas mabagal ito kaysa sa mga molekula mismo.

Bilis ng hangin laban sa tunog

Ang pinakamalakas na bugso sa ibabaw na nasukat, 113 m/s, ay Mach 0.33. Ang marahas na buhawi sa 90 m/s ay Mach 0.26. Kahit ang pinakamatinding hangin sa Daigdig ay nasa ibaba ng isang-katlo ng bilis ng tunog.

Mga rocket at spacecraft

Ang rocket ay dumadaan sa Mach 1 halos isang minuto pagkatapos ng paglulunsad, sa humigit-kumulang 340 m/s. Ang capsule na bumabalik mula sa orbit ay pumapasok sa atmospera sa 7,800 m/s, halos Mach 26 kaugnay ng bilis ng tunog sa taas. Ang mga bilis na ito ay higit sa dalawampung ulit ng bilis ng tunog.

Mach sa Mars at Venus

Sa Mars, sa carbon dioxide na humigit-kumulang −60 °C, ang tunog ay naglalakbay sa humigit-kumulang 240 m/s, kaya ang Mach 1 doon ay humigit-kumulang 70 porsyento ng sa Daigdig. Sa ibabaw ng Venus, ang mainit na atmospera ay nagdadala ng tunog sa humigit-kumulang 410 m/s.

Mga talim ng gas turbine

Ang mga dulo ng talim sa unang yugto ng fan ng malaking makina ng eroplano ay gumagalaw sa humigit-kumulang 400 m/s, na lampas sa Mach 1 kaugnay ng papasok na hangin. Hinuhubog ng mga designer ang mga talim para makayanan ang mga shock wave. Binabanggit ng mga inhinyero ang bilis ng dulo sa m/s o Mach number.

Dalawang daan patungo sa isang resulta

Maaari kang pumunta mula Mach hanggang m/s nang direkta gamit ang 340.294, o sa dalawang hakbang: kuwentahin ang bilis ng tunog mula sa temperatura at saka i-multiply sa Mach number. Sa 15 °C, magkasundo ang mga daan. Sa ibang temperatura, ang ikalawa ang tama.

Mga shock tube

Sa shock tube, pumuputok ang diaphragm at tumatakbo ang shock wave sa tubo. Ang alon na Mach 3 sa hanging 288 K ay gumagalaw sa 1,021 m/s. Ginagamit ng mga mananaliksik ang mga tubong ito para pag-aralan ang combustion at kimika ng gas sa mataas na temperatura, at itinatakda ng shock Mach number ang mga kondisyon sa likod ng alon.

Tunog sa iba't ibang gas

Sa 20 °C, ang tunog ay naglalakbay sa 343 m/s sa hangin, 1,007 m/s sa helium, 1,305 m/s sa hydrogen, 319 m/s sa argon at 268 m/s sa carbon dioxide. Kaya ang Mach 1 ay nangangahulugan ng napakaibang bilis sa iba't ibang gas, at sinasamantala ito ng mga wind tunnel na gumagamit ng helium o mabibigat na gas para maabot ang partikular na Mach number sa katamtamang bilis.

Mga heavy gas tunnel

Gumagamit ang ilang pasilidad ng mga gas na mas mabigat kaysa sa hangin, tulad ng sulphur hexafluoride, para tumakbo sa mas mababang bilis na may parehong Mach number. Ang gas na naglalakbay ang tunog sa 135 m/s ay nangangailangan lang ng 270 m/s para maabot ang Mach 2. Mas hindi matinding karga ang nararanasan ng modelo noon, at mas kaunting lakas ang kailangan ng tunnel.

Taas at temperatura

Sa 11 km, ang bilis ng tunog ay 295.1 m/s. Ang jet sa Mach 0.85 ay gumagalaw sa 250.8 m/s doon, hindi sa 289.2 m/s. Ang jet sa Mach 2 ay gumagalaw sa 590 m/s. Hindi nakakaimpluwensya sa bilis ng tunog ang mababang presyon, ang temperatura lang.

Praktikal na formula para sa hangin

Para sa hangin, ang bilis ng tunog sa m/s ay humigit-kumulang 331.3 + 0.606 T, na ang T ay nasa digri Celsius. Sa 0 °C, nagbibigay ito ng 331.3, sa 15 °C ay 340.4, sa 20 °C ay 343.4 at sa 40 °C ay 355.5. Sapat na ang formula para sa karaniwang kuwenta sa pagitan ng −40 at 40 °C.

Ang mental na shortcut

Para i-convert ang Mach sa m/s sa isip, i-multiply sa 340 at magdagdag ng 0.1 porsyento. Para sa Mach 2: 680 dagdagan ng 0.7 ay 680.7. Para sa Mach 0.5: 170 dagdagan ng 0.2 ay 170.2. Sa cruise altitude, gamitin ang 295 sa halip na 340.

Karagdagang halaga para sa pag-convert ng Mach sa m/s

Mas mahabang listahan ng mga conversion

Kung wala sa unang listahan ang halagang kailangan mo, ang mga karagdagang conversion na ito ay maaaring sapat nang malapit para direktang basahin:

• 0.1 Mach = 34.0294 m/s
• 0.5 Mach = 170.147 m/s
• 3 Mach = 1,020.882 m/s
• 4 Mach = 1,361.176 m/s
• 7 Mach = 2,382.058 m/s
• 15 Mach = 5,104.41 m/s
• 20 Mach = 6,805.88 m/s
• 75 Mach = 25,522.05 m/s
• 200 Mach = 68,058.8 m/s
• 500 Mach = 170,147 m/s
• 2,000 Mach = 680,588 m/s
• 10,000 Mach = 3,402,940 m/s

Karaniwang pagkakamali sa kuwentang “i-convert ang Mach sa m/s”

Paghati sa halip na pag-multiply

Mula Mach hanggang m/s, lumalaki ang bilang. Kung ang Mach 2 ay naging 0.006, nagkamali kang naghati.

Pagbalewala sa temperatura

Ang halagang 340.294 ay totoo sa 15 °C. Sa −56.5 °C, ang isang Mach ay 295 m/s, at ang paglimot dito ay humahantong sa error na 15 porsyento.

Maling gas

Sa helium o carbon dioxide, iba ang bilis ng tunog. Ang Mach number ay dapat kuwentahin gamit ang bilis ng tunog ng gas na pinag-uusapan.

Mabilis na mga tanong

Ano ang formula para i-convert ang Mach sa m/s?

Ang metro bawat segundo ay katumbas ng Mach number beses 340.294.

Ilang m/s ang Mach 1?

340.294 m/s sa hangin na 15 °C.

Ilang m/s ang Mach 2?

680.59 m/s.

Gaano kabilis ang tunog sa 20 °C?

Humigit-kumulang 343 m/s.

May ina-upload ba?

Wala, lahat ay kinukuwenta sa browser mo.

Mga kaugnay na pahina at buod

Maaari mo ring kailanganin ang I-convert ang Mach sa mph, I-convert ang Mach sa km/h, I-convert ang mph sa m/s, I-convert ang ft/s sa m/s, I-convert ang m/s sa ft/s, I-convert ang km sa mi, I-convert ang mi sa km, I-convert ang °C sa °F, I-convert ang °F sa °C. Para sa kabaligtarang direksyon, tingnan ang I-convert ang m/s sa Mach.

Sa kabuuan: i-multiply ang Mach number sa 340.294 para sa hanging 15 °C at isulat ang unit sa tabi ng resulta. Lahat ay nananatili sa browser mo, walang account at walang upload.