ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Распространение возмущений давления. Скорость звука из "Гидроаэромеханика " Таким образом, если изменения давления в газе незначительны, то скорость их распространения не зависит ни от их величины, ни от ширины переходной области и зависит только от закона сжатия газа. Отсюда следует, что скорость распространения изменений давления не изменится, если будут следовать друг за другом различные по знаку изменения давления, лишь бы они были малыми. Так как звук представляет собой последовательность положительных и отрицательных изменений давления, которые, согласно предыдущему, распространяются со скоростью с, то величину с называют скоростью звука. [c.351] Важный для нас случай распространения давления в текущей жидкости можно свести к предыдущему случаю, если рассматривать явление в системе отсчета, движущейся вместе с. жидкостью. Отсюда следует, что распространение давления относительно жидкости происходит со скоростью с. Относительно пространства, в котором жидкость течет со скоростью го, давление распространяется вниз по течению со скоростью с + -ш, а вверх по течению — со скоростью с — ги. Легко видеть, что в том случае, когда IV больше с, изменение давления вверх по течению не распространяется совсем. Поэтому газы и пары при движении со скоростями, большими скорости звука, ведут себя совершенно иначе, чем при движении с дозвуковыми скоростями. [c.352] Существенная разница между дозвуковыми и сверхзвуковыми потоками обнаруживается особенно наглядно при рассмотрении точечного источника возмущения давления в потоке. В равномерном потоке газа мгновенное возмущение давления, исходящее из точки А (рис. 210), распространяется в виде шаровой волны, центр которой перемещается со скоростью течения. Длительное возмущение давления в точке А, производимое, например, маленьким препятствием в этой точке, можно рассматривать как последовательность мгновенных возмущений. Если скорость течения ги меньше скорости звука с, то распространение возмущения, вызванного препятствием, происходит во всех направлениях, правда, в разных направлениях по-разному. Если же скорость течения больше скорости звука, то все шаровые волны, исходящие из препятствия, заполняют только конус, расходящийся вниз по течению и имеющий свою вершину в точке А (рис. 211). Пространство перед конусом остается совершенно свободным от влияния источника возмущения. [c.352] Угол а называется углом Маха. [c.353] При движении газа с дозвуковой скоростью вдоль стенки с неровностями возмущения давления распространяются во всем пространстве, заполненном движущимся газом. Если же газ движется со сверхзвуковой скоростью, то из каждой неровности стенки отходит вниз по течению волна давления под определенным углом Маха. Если течение газа происходит между двумя стенками, то возникшая волна давления, достигнув противолежащей стенки, отражается от нее. Ниже, на стр. 370, изображена фотография подобного рода течения между двумя стенками с искусственной шероховатостью (рис. 223). Уменьшение угла Маха слева направо ясно показывает, как увеличивается слева направо скорость течения. [c.353] При движении какого-нибудь тела (например, артиллерийского снаряда или пули) в покоящемся газе — возникают аналогичные явления. Если снаряд движется со сверхзвуковой скоростью, то это действие на окружающий воздух проявляется только в пределах конуса. [c.353] Для измерения этого угла надо пользоваться той частью волны давления, которая достаточно удалена от снаряда. В непосредственной близости от снаряда разности давлений столь велики, что здесь головная волна распространяется со сверхзвуковой скоростью, и поэтому угол а здесь больше, чем на некотором расстоянии от снаряда. Такого же рода волны давления образуются и при вращении воздушного винта, у которого концы лопастей имеют окружную скорость, большую скорости звука. Эти волны и являются причиной упомянутого на стр. 312 звука, возникающего при работе такого винта и похожего на звук тромбона. [c.354] Вернуться к основной статье