1.2.6 超声速流动

流体流动速度大于声音在空气中的传播速度时称为超声速流动，反之称为亚声速流动。在亚声速流动中，流场中的小扰动可以逐步发展并向周围传播，最后遍及全流场。在超声速流动中，小扰动不会传播到扰动源的逆流方向的上游，扰动传播的范围只在顺流方向的圆锥形区域以内，圆锥形区域以外的区域不会受到扰动的影响。因此亚声速流动和超声速流动是两种截然不同的流动形式，在工程仿真中应特别注意。

1.马赫数

马赫数是流动速度与声速之比，是一个无量纲的参量。显然，马赫数大于1就是超声速流动。当马赫数很小时，流体速度的变化只会引起很小的流体密度变化，但当马赫数很大时，将引起较大的流体密度变化，所以马赫数也是流体压缩性的一个表征参量。一般认为，当流场中的马赫数小于0.3时，空气被认为是不可压缩的。

马赫数大于5时称为高超声速流动，这种流动形式在目前的SOLIDWORKS Flow Simulation版本中无法求解计算。

2.激波

在流体的超声速流动中，气流的主要参数（如压强、密度、温度、速度等参数）有跳跃或显著变化的区域，这种现象称为激波。超声速战斗机飞行时形成的激波如图1-6所示。激波按照波阵面与来流方向夹角大小的不同，又分为正激波和斜激波。