Пиротехническая химия
Главная Начинающим пиротехникам Статьи Добавить статью Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги в помощь
Военная история Изготовление и применение ВВ Пиротехника в военном деле Разное по пиротехнике Физика в пиротехнике Химия ВВ и составов
Новые книги
Яковлев Г.П. "122 мм самоходная пушка образца 1944 г." (Военное дело)

Суворов С. "Бронированная машина пехоты БМП -3 часть 1" (Военное дело)

Суарес Г. "Тактическое преимущество " (Военное дело)

Стодеревский И.Ю. "Автобиография записки офицера спецназа ГРУ " (Военное дело)

Соколов А.Н. "Альтернатива. Непостроенные корабли Российского императорского флота" (Военное дело)
Физика взрыва - Орленко Л.П.
Орленко Л.П. Физика взрыва. Под редакцией Орленко Л.П. — M.: ФИЗМАТЛИТ, 2002. — 832 c.
ISBN 5-9221-0219-2
Скачать (прямая ссылка): orlfizvzr2002.djvu
Предыдущая << 1 .. 217 218 219 220 221 222 < 223 > 224 225 226 227 228 229 .. 394 >> Следующая


Ро/Р, 0,8 0,6 0,4 0,2 0

Рис. 11.14. Зависимость предельного угла регулярного отражения от давления в падающей ударной волне

Отраженная УВ

Падающая УВ

Головная ~*волна

Рис. 11.15. Нерегулярное отражение воздушной ударной волны

Газ у стенки переходит через одну волну, а вдали от стенки — через две, падающую и отраженную. Это обусловливает существование контактного разрыва, разделяющего области за волной Маха и за отраженной волной. Контактный разрыв исходит из тройной точки и в ее окрестностях прямолинеен. Условием совместимости на контактном разрыве является равенство направлений движения частиц газа и равенство давлений по обе стороны разрыва.

Явление маховского отражения весьма сложно, и до сих пор даже для идеального газа отсутствует строгая теория, позволяющая рассчитывать все поля течения и дающая хорошее согласие с экспериментом во всем диапазоне интенсивностей падающих волн. Это связано с криволинейностью волн и вихревым характером течения.

Экспериментальные и теоретические исследования ряда авторов [11.23],[11.26]-[11.29] позволили выявить некоторые особенности процесса отражения плоских ударных волн:

а) тройная точка движется по прямой, наклоненной к отражающей поверхности на постоянный угол х (рис. 11.15);

б) движение тройной конфигурации является автомодельным;

в) при фиксированной интенсивности падающей волны угол х возрастает по мере возрастания угла <р0; х — О при <р0 - <р0пр.

В настоящее время для расчета углов между волнами в тройной конфигурации применяется так называемая трехударная теория, развитая в работах Куранта и Фридрихса, Станюковича [11.4, 11.9] и других авторов. Основное допущение, принятое в трехударной теории, — однородность потока в ограниченных ударными волнами областях, что предполагает прямолинейность всех пересекающихся волн в окрестностях тройной точки и независимость параметров газа во всех областях от расстояния до тройной точки А. Поскольку движение автомодельно, то в системе

452

11. Начальные параметры ударных волн на границе раздела сред

координат, связанной с тройной точкой, конфигурацию волн можно рассматривать вне связи с отражающей поверхностью (рис. 11.16).

Картина взаимодействия волн будет в этом случае однозначно определяться углом втекания потока W1. Взаимное расположение волн определяется совместным решением уравнений, характеризующих движение газа через области (0)-(1)-(3) (в общем аналогичных уравнениям для регулярного отражения), и уравнений для области (2). Последние уравнения представляют собой выражения для давления газа, прошедшего через косой скачок, и угла поворота потока при этом переходе. Условием, замыкающим систему уравнений, является равенство давлений в областях (2) и (3) и параллельность соответствующих потоков.

Пусть нам задано число Маха падающей волны Mo и угол втекания W1. Будем считать, что газ — идеальный, к = 1,4. По известным формулам для косого скачка несложно определить угол 01 поворота потока в области (1) и число Маха потока за падающей волной Mi. Для этого нужно использовать соотношения (11.97) и (11.99) соответственно, в которые вместо (ро нужно подставить W1. При переходе через отраженную волну поток газа поворачивается на угол є, причем

Рис. 11.16. К расчету нерегулярного отражения воздушной ударной волны

tge = tg(0i -03) =

sin2 (A1 +w2) -1/М2

• ctg(0i + W2).

(11.107)

1,2 -sin2 (O1 +W2) -1/Mf Давление в области (3) определится из: рз/рі = (7/6)Mfsin2(0i +W2) — 1/6, или

(11.108)

- = І (7М? sin2(0i + W2) - 1) (7M0 - 1); Po оО

поскольку рі/ро = (7Mg — 1)/6. Угол поворота потока вз и давление р2 в области (2) определяются из соотношений

cos2.?-1/Mg

tg03

1,2-(cos2<5-1/Mg)

tgS,

P^ = l(7Ml^-l). (11.109) Po 6 V SUTW1 J

Определив по формулам (11.97) и (11.99) значения Qi и M1 и задаваясь рядом значений угла w2, по формулам (11.107) и (11.108) можно определить угол вз и отношение давлений рз/ро- Задаваясь также рядом значений угла наклона волны Маха S, определим вз и р2/ро по формулам (11.109).

Точка пересечения построенных по уравнениям (11.107)---(11.109) ударных поляр для отраженной волны и волны Маха в координатах рз/ро, вз определяет искомую конфигурацию волн. В общем случае кривые имеют две точки пересечения. Реальной конфигурации соответствует точка с меньшим значением угла вз, поскольку волна Маха относится к сильному семейству.

11.3. Отражение волны от плоской преграды

453

Трехударныя теория достаточно хорошо совпадает с экспериментальными данными для сильных волн. Как показал Смит [11.29], существенные расхождения начинаются при щ = po/pi ^ 0,5. В этом же диапазоне интенсивностей падающих волн было замечено явление непрерывного перехода от регулярного к маховскому отражению при ip0 ^ y?onp, тогда как согласно теории переход должен сопровождаться скачкообразным изменением газодинамических параметров за отраженной волной и угла отражения. Кавамура [11.30] показал, что явление наблюдаемого парадокса можно объяснить существованием за отраженной волной дозвуковых и смешанных областей с резкими градиентами параметров при малых скоростях падающих волн. Как показал Шао [11.31], учет вязкости газа в дозвуковых областях при расчетах по трехударной теории дает хорошее согласие с экспериментом. При интенсивности падающей волны 7fi = po/pi < 0,5 течение за отраженной волной всегда сверхзвуковое и явление парадокса не наблюдается.
Предыдущая << 1 .. 217 218 219 220 221 222 < 223 > 224 225 226 227 228 229 .. 394 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.