Una medida de velocidad relativa, definida como el cociente entre la velocidad de un objeto y la velocidad del sonido en el medio en que se mueve dicho objeto.

1. Número de Mach

2. Uno de los parámetros mas importantes de los flujos
unidimensionales que se presentan en el análisis de
flujo compresible, es el numero de Mach(M) el cual es la
relación de la velocidad local del flujo a la velocidad
local del sonido dentro del fluido.
donde V es la velocidad local, y 𝑉𝑠 la velocidad del
sonido. El numero de Mach es una de las medidas de la
importancia que tienen en un flujo determinado, los
efectos de la compresibilidad.
En el sentido de fuerzas, el numero de Mach es la
relación existente entre las fuerzas inerciales y las
fuerzas originadas por la compresibilidad del fluido. El
numero de Mach es un termino constantemente
utilizado por los ingenieros aerodinámicos, para tratar el
movimiento de los fluidos sobre los objetos.

3. Ernst Mach
El número de Mach recibió
ese nombre en honor a Ernst
Mach (1838 -1916), quien
condujo los primeros
experimentos significativos
relacionados con el vuelo
supersónico en la
universidad de Praga,
Alemania.

4. Regímenes de flujo según M:
Teniendo como base el numero de Mach se definen generalmente cinco regímenes de flujo, en la siguiente forma:
•El numero de Mach es pequeño en comparación con la unidad
(aproximadamente 0.2 en un gas perfecto). En esta clasificación, los efectos de
compresibilidad se consideran, generalmente insignificantes
Régimen
incompresible
•El numero de Mach es inferior a la unidad, pero tiene una magnitud suficiente
para quedar fuera de la clasificación del régimen de un flujo incompresible.
Régimen subsónico
•El numero de Mach es muy cercano a uno, es decir varia de valores ligeramente
menores a la unidad y escasamente superiores a ella.
Régimen transónico
•: Es donde el numero de Mach es superior a la unidad.
Régimen
supersónico
•Es cuando el numero de Mach es muy superior a la unidad.
Régimen
hipersónico

5. ¿Cómo se mide Mach?
Sea un objeto diminuto que se desplaza en el aire a una velocidad V < c; el
movimiento del objeto crea perturbaciones de presión, las cuales se propagan
esféricamente hacia el exterior a partir del objeto, con una velocidad del sonido 𝑉𝑠 .
Si el objeto no estuviera en movimiento, los
frentes de onda se extenderían esféricamente, y
tendría las posiciones que se ilustran a
continuación, en intervalos sucesivos de tiempo.

6. Los frentes de onda emergen para formar
un frente plano y el fluido que esta
delante de este frente no recibe ningún
efecto del movimiento de la partícula. Si
por algún motivo la velocidad local es
mayor que la velocidad del sonido, las
pulsaciones individuales se combinan para
formar un patrón cónico, como se ilustra a
continuación:

7. A este patrón se le conoce con el nombre de cono de
Mach. El fluido que esta por delante del cono, no tiene
ninguna perturbación, pero repentinamente sufre
cambios de presión, temperatura y densidad, conforme
atraviesa el cono de Mach.
Cuando un flujo atraviesa cambios repentinos a
atravesar una onda, a esta ultima se le denomina onda
de choque. Se ha logrado hacer visibles los gradientes
de densidad en un flujo, utilizando un sistema óptico
fotográfico, conocido con el nombre de aparato de
Schlieren.
Para esto el modelo se debe montar en un túnel de
viento o aerodinámico, para que las ondas de choque
sean claramente visibles

8. ¿Para qué se utiliza el
numero de Mach?
Los números Mach 1, Mach 2,
Mach 3, etc. se utilizan para
indicar la velocidad de un avión u
objeto en comparación con la
velocidad del sonido. Mach 2, por
ejemplo, significa que el avión
vuela a dos veces la velocidad del
sonido.