در موج شاک چه اتفاقی می افتد؟

در جریان تراکم پذیر، امکان وقوع پدیده ای مخرب به نام موج ضربه ای (شاک) وجود دارد. شاک که در واقع تغییر ناگهانی سرعت و فشار جریان است، یک فرآیند برگشت ناپذیر است که در طی آن انتروپی افزایش یافته و موجب اتلاف انرژی بسیاری می شود.

همان طور که می دانید، اگر جسمی با سرعتی برابر با سرعت صوت حرکت کند، عدد ماج جریان برابر عدد یک است. در فرمول زیر u سرعت سیال و c سرعت صوت و M بیانگر عدد بدون بعد ماخ است.

تنها در صورتی که سرعت سیال بیشتر ازسرعت صوت باشد یا به بیانی اگر عدد ماخ بیشتر از عدد یک باشد امکان وقوع شاک وجود دارد. به عبارت دیگر شاک تنها در جریان های فراصوت (supersonic) اتفاق می افتد. البته باید توجه داشت که در جریان فراصوت الزاماً شاک اتفاق نمی افتد. در این فرآیند سرعت سیال و به تبع آن عدد ماخ کاهش یافته، اما فشار، دما و چگالی افزایش می یابد.