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 .. 25 26 27 28 29 30 < 31 > 32 33 34 35 36 37 .. 394 >> Следующая


При образовании достаточно сильных скачков уплотнения замедленное возбуждение внутренних степеней свободы частиц газа должно поэтому в свою очередь заметно сказаться на структуре фронта ударной

• Pi

волны, так как переходная зона мала, а сжатие про- Pl исходит очень быстро. Кроме того, при высокой температуре получают заметное развитие процессы диссоциации частиц. Эти равновесные реакции протекают Р"С' 4'6' Структура силь-- „ ной ударной волны в газе с BO Времени И будут ЯВЛЯТЬСЯ ПРИЧИНОЙ Замедленного замедленным возбуждением

возбуждения добавочной теплоемкости. степеней свободы

В случае сильной ударной волны сначала возникает разрыв (порядка длины свободного пробега) без заметного возбуждения внутренних степеней свободы [9, 20]. Следующее же за разрывом возбуждение теплоемкости сопровождается относительно плавным (на длине порядка Dt, где т — время возбуждения) повышением давления во фронте ударной волны. Структура такой волны показана на рис. 4.6. Подобные количественные исследования показали, что скачок уплотнения состоит как бы из двух частей: зоны резких градиентов параметров состояния с глубиной порядка нескольких длин свободного пробега молекул и второй зоны — значительно более широкой, в которой параметры состояния меняются сравнительно медленно. Результаты фотографирования ударной волны по методу Теплера подтверждают эти теоретические выводы.

62

4- Элементарная теория ударных волн

4.3. Косая ударная волна

1. Косые ударные волны в газах. Косая ударная волна может возникнуть в результате обтекания потоком, движущимся с постоянной скоростью, тупого угла (рис. 4.7). Если такой поток движется параллельно одной стороне угла, то в точке поворота (у вершина угла в) возникает косой фронт ударной волны, а поток скачкообразно поворачивает в направлении другой стороны этого угла и снова движется с постоянной скоростью. Такое явление происходит, если угол в, на который поворачивается стенка, меньше некоторого предельного значения.

При обтекании клина (рис. 4.8) подобным потоком, у вершины возникают две ударные волны. Такое течение может быть получено соединением двух течений, каждое из которых отвечает углу, образованному линией тока, приходящей в вершину клина, с одной из его сторон. Рассмотрим плоскую косую ударную

волну [6, 7, 12]. Пусть приходящий поток среды направлен под некоторым углом (р к поверхности фронта ударной волны (рис. 4.9). Пусть qi к q2 — скорости перед и за фронтом волны, a Ui и и2 — проекции скоростей на ось х, перпендикулярную к фронту волны, v\ и V2 — проекции скоростей на ось, параллельную фронту волны. Тогда основные уравнения, выражающие условия сохранения, для этого случая примут вид

РіЩ = р2и2, ii + = г\ +

Рис. 4.9. Поворот потока после пересечения им фронта косой волны

Pi + piu\ =р2+ piu\, Vi=V2. (4.52)

Из (4.9) и (4.10) следует, что в данном случае Vi = V2, причем Wi = W2 = С (плоская задача).

После прохождения через фронт косой ударной волны направление движения потока должно измениться, так как величины тангенциальных составляющих скоростей vi и V2 до и после прохожденш фронта ударной волны равны между собой, а нормальная компонента и2 <иі, чтс непосредственно вытекает из первого уравнения системы (4.52) U2JUi = PiIPi < 1-

Обозначим угол между направлениек потока среды за фронтом волны и самик фронтом через и (рис. 4.9). Тогда будел*

4-3. Косая ударная волна

63

иметь следующие очевидные соотношения:

щ = gi smip, vi = qi cosf ui = qisinw, vi = qi cosw,

(4.53)

где q\ = u\ + vf, q2 = u\ + V2- Из соотношений (4.53) следует, что uiIvi = tg<p, 1*2/1*2 = tgw, причем, поскольку Vi =vi, то

Ul Ui

Pi _ tgw

Р2 tgip'

(4.54)

т.е. ui < <р и, следовательно, поток, действительно поворачивается к линии фронта. Обозначим угол поворота в = ц> — и>, тогда соотношение (4.54) можно написать в виде

U2 _ ?j_ _ tgjif - в) Ul D2 tg<?

а третье уравнение системы (4.52), используя (4.53) и (4.54), — в виде

(4.55)

Vi -Pi

(4.56)

(4.57)

Для политропной среды уравнение сохранения энергии, как известно, дает

Pi _ (к + l)pi + (к- I)P2 р2 (к + 1)р2 + {к- l)pi'

Подставляя отсюда значение pi/рг в (4.56), получим

Найдем теперь связь между углами <р и в. Для этой цели воспользуемся соотношениями (4.55), (4.56) и (4.58), что дает

sin

после преобразования (4.59) окончательно полу-

чим

fc-l \aj V\k-1 tgV J

(4.60)

Теперь, зная в = f(tp), можно легко определить величины рг и и2. Таким образом, полученные соотношения полностью решают За- Рис. 4.10. Отход ударной волны от дачу об определении параметров потока за вершины конуса

фронтом ударной волны, если задать величины

Pi, Pi, ui« V- Для того чтобы при обтекании тупого угла образовалась ударная

0839

64

4- Элементарная теория ударных волн

волна, необходимо условие щ > C1, т.е. необходимо наличие не только сверхзвуковой скорости потока, но достижение ее и для нормальной компоненты скорости. При этом всегда Qi > C1, поскольку Di > 0. В теории косой ударной волны доказывается, что при определенных значениях угла раствора клина (или тупого угла) при в > во, ударная волна перестает касаться вершины клина (конуса) и отходит от него на определенное расстояние (рис. 4.10), причем на оси симметрии ударная волна становится прямой. На участке 00' происходит дополнительное, уже чисто адиабатное сжатие газа.
Предыдущая << 1 .. 25 26 27 28 29 30 < 31 > 32 33 34 35 36 37 .. 394 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.