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基本概念
声速：气体动力学中，声速泛指微小扰动波在流体介质中的传播速度，而不仅仅是指声音的传播速度。比如，弹拨琴弦，振动了空气，空气的压强、密度等参数发生了微弱的变化，这种状态变化在空气中形成了一种不平衡的扰动，扰动又以波的形式迅速的外传，其传播速度就是声速。
声速特征
- 声速的大小与扰动过程中压力的变化量同密度的变化量的比值有关，流体越容易压缩则声速就越小。
- 气体中的声速与等熵指数k和气体常数R有关。不同的气体有各自的声速。液体中的声速与体积弹性模量K有关，不同的液体有各自的声速。
- 气体的声速随着气体的状态参数的变化而变化。同一流场中，如果各点的状态参数不同，则各点的声速也不同，所以声速指的是流场中某一点在某一瞬时的声速，称为当地声速。
- 在同种介质中声速只是当地绝对温度的函数。不同地点不同位置气体的温度不同，声速也就不同。
对于完全气体，声速：
式中
马赫数
气体的运动速度和介质中声速之比，称为马赫数，用Ma表示
马赫数是一个无量纲的数，也是气体动力学中的一个重要参数，常作为判断气体压缩性对流动影响的一个标准。在流速一定的情况下，当地声速越小，气体压缩性就越大。当较小时，气体的压缩性不可忽略不计。
根据马赫数对气流分类
若Ma<1,称为压声速流动，此时气流速度小于声速的流动；
若Ma≈1，称为跨音速，气流速度近似等于声速的大小；
若1<Ma<3，称为超声速流动；
若Ma>3，称为高超声速流动。
冲击波
冲击波简称为激波。激波是当超声速气流流过障碍物的时候，在其前方气流受急剧压缩，压力，密度等突然明显增加，这个变化形成一个扰动波，并以极高的速度传播开来，波面所到之处气体的参数将急剧变化，这种 极强的压力扰动波就称为冲击波。
可压缩气体一元流动的基本方程式
连续性方程的微分表达式
等熵流动的能量方程
其中
气流参数
滞止状态和滞止参数
假定在一元等熵流动中，气体在某一断面处的流速等熵的降低到零时的状态称为滞止状态。
滞止状态时气体的内能和压力能的总和（焓）升到最大值，即总焓
最大速度状态
流动出现另一种极限情况，即气体的能量全部转换为动能，这时的压力为零，速度达到最大值，称为最大速度。最大速度计算公式：
或
临界状态或者临界参数
气体从一滞止状态
气体在变截面管中的流动
气流速度与密度的关系
不论Ma>1或者Ma<1,只要dv>0,则dp<0,
当Ma<1时，密度相对变化量是小于速度的相对变化量，Ma>1时，密度的相对变化量大于速度的相对变化量。
气体速度与管道截面之间的关系
流速与管道截面之间的关系
截面积与压力的关系
在汽轮机、几何喷管、燃气轮机中利用管道截面变化来加速气流比较常见。
要使得气流加速，当流速尚未达到当地的声速的时候，喷管截面应该逐渐收缩。
要使得气流从压声速变化到超声速，必须将喷管做成先逐渐收缩后逐渐扩大的形状，这种喷管称为缩放喷管，又叫做拉法尔喷管。