ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Прямые скачки уплотнения из "Прикладная газовая динамика Издание 2 " В случае полёта тела со сверхзвуковой скоростью w н) перед ним возникает ударная волна (скачок уплотнения), вызывающая значительное сопротивление. [c.71] Если рассматриваемое тело представляет собой летательный аппарат, снабжённы воздушно-реактивным двигателем, то в сверхзвуковой струе воздуха, которая тормозится при втекании в двигатель, также происходит скачок уплотнения. Принципиально можно представить себе и плавный переход сверхзвукового потока в дозвуковой осуществляемый посредством специального обратного сопла, установленного на входе в двигатель. При этом не было бы потерь полного давления. Однако торможение сверхзвукового потока таким способом осуществить не удаётся, в силу чего приходится мириться с существованием ударных волн и наличием соответствующего волнового сопротивления. [c.71] Обратимся к теории ударных волн. Многочисленные опыты показывают, что всякое повышение давления, возникшее с каком-либо месте газовой среды, распространяется в ней с большой скоростью во все стороны в виде волн давления. Слабые волны давления, как известно из акустики, движутся со скоростью звука их изучением занимаются в акустике. Сильные волны давления, как видно из опытов, распространяются со скоростями, значительно большими, чем скорость звука. Основная особенность сильной волны давления заключается в том, что фронт волны очень узок, в связи с чем состояние газа (давление, плотность, температура) изменяется скачком ). [c.71] По тем же причинам, т. е. вследствие того, что в точке А волна разрежения движется быстрее, чем в точке В, фронт волны разрежения со временем растягивается. Иначе говоря, возникновение волны разрежения не должно приводить к образованию скачков разрежения. [c.72] Нетрудно видеть, что с ослаблением волны сжатия скорость движения газа падает. В случае слабой звуковой волны газ за её фронтом неподвижен, так как согласно равенству (7) при р яа и Р] г рн получается = В действительности, как известно, звуковая волна состоит из правильно чередуюш ихся областей сжатия и разрежения, причём газ за её фронтом находится в очень слабом колебательном движении, средняя поступательная скорость газовых частиц равна нулю. [c.75] Исследуем более детально изменение состояния в газе, получающееся при прохождении в нём ударной волны стационарного характера. Обратимся сначала к простейшей схеме, когда фронт волны составляет прямой угол с направлением распространения. Такая волна называется прямой ударной Фиг. 27. Схема прямого скачка уп- волной. [c.76] Остановив ударную волну встречным потоком газа мы получили некоторую неподвижную поверхность, пересекая которую все элементарные струйки газа одновременно претерпевают скачкообразные изменения скорости движения, плотности, давления и температуры. [c.76] По этой причине ударную волну называют также скачком уплотнения. Скачки уплотнения удобно наблюдать в сверхзвуковых аэродинамических трубах при обтекании воздухом неподвижных твёрдых тел. [c.76] Это подтверждает сделанное выше предположение, что звуковой волне отвечает идеальный адиабатический процесс. [c.79] Разделим числитель и знаменатель в левой части этого равенства на величину рн, а в правой на р . [c.79] Сравнение адиабат ударной и идеальной произведено на фиг. 28. [c.80] Определим потери полного давления в прямом скачке уплотнения. [c.81] Вернуться к основной статье