ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Методы измерений различных величин из "Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений " Эксперименты ставились с воздухом. Наиболее интенсивная ударная волна с числом Маха М 250, О ж 80 км сек, = 130 000° К была получена при следующих параметрах С = 2400 мкф, V = 5 кв, / л 560 ООО а (трубки делались из плексигласа и имели диаметр от 2 до 5 и длину от 50 до 90 см). Волна довольно быстро затухает при распространении по трубе. [c.209] Принцип действия описанной выше трубки С. Р. Холева и Д. С. Полтавченко имеет много общего с принципом действия кольцевой трубки, построенной Патриком [И]. [c.209] Иозефсоном [12] описана трубка с коническим насадком. К цилиндрической трубе присоединяется конический насадок (рис. 4.6). На конце его расположен центральный электрод. Вторым электродом служит кольцо на стыке цилиндрической и конической частей трубки. По образующим конуса идут шины возвратного тока. При разряде происходит магнитное сжатие плазмы к оси — пинч-эффект , причем радиальное сжатие начинается у центрального электрода и постепенно охватывает слои, более близкие к центральному. Затем нагретая сжатая плазма выбрасывается в цилиндрическую трубку, образуя в ней ударную волну. В работе [13] такая трубка применялась для разгона сильно разреженного воздуха до скоростей порядка 12 км/сек (М 40, 12 000° К) и исследования обтекания моделей, имитирующих головки ракет. [c.209] Более подробно с вопросами конструкции электромагнитных ударных трубок и работы с ними можно познакомиться в сборнике переводов [14]. [c.209] К настоящему времени разработаны и широко применяются разнообразные методы наблюдения быстропротекающих процессов в ударных трубках и измерения различных величин скорости фронта ударной волны, плотности, температуры и др. Описанию этих методов и изложению полученных с их помощью результатов посвящена обширная литература. Со многими вопросами можно познакомиться в книгах [3, 4, 18, 19] и обзорах [1, 2] там же имеются многочисленные ссылки на журнальные статьи. [c.209] Мы здесь не будем останавливаться на детальном рассмотрении методов эксперимента и только коротко перечислим основные из них. При этом мы придерживаемся в основном классификации методов, принятой в обзоре [2]. [c.209] Для измерения распределения плотности применяется главным образом интерференционный метод, в основе которого лежит тот факт, что коэффициент преломления газа изменяется при изменении его плотности. На изменении коэффициентов преломления при движении сжимаемого газа основаны и другие важные оптические методы наблюдения поля течения шлирен-метод и теневой. Однако наиболее точные количествен-ные данные по распределению плотности дает интерференционный метод ). [c.210] В работах Хорнига и др. [3] распределение плотности во фронте слабых ударных волн определялось по отражению света от поверхности фронта. Начальная плотность газа подбиралась так, чтобы толщина фронта ударной волны была сравнима с длиной волны света. При этом условии коэффициент отражения зависит от толщины переходного слоя и распределения плотности (т. е. коэффициента преломления) в нем. Таким образом были измерены толщины фронта и скорости возбуждения вращений молекул в слабых ударных волнах. [c.210] Распределение плотности газа измерялось также по рассеянию электронного пучка, по поглощению рентгеновских лучей. [c.210] ПО ослаблению пучка света от постороннего источника при прохождении через газ. [c.211] Очень большие скорости, которые получаются в электромагнитных ударных трубках, обычно измеряют при помощи фоторазвертки (см. п. 1). [c.211] В главе II было показано, что основной оптической характеристикой газа, которая определяет степень черноты нагретого тела, интенсивность и спектр свечения, энергетический баланс вещества в условиях лучистого теплообмена, является коэффициент поглощения света ). Зная коэффициент поглощения, с помощью закона Кирхгофа, который служит выражением общего принципа детального равновесия, можно найти и лучеиспускательную способность вещества. [c.212] В 2 гл. II были даны краткий обзор и классификация различных механизмов поглощения и излучения. [c.212] Свободно-свободные и связанно-свободные переходы приводят к образованию непрерывного (сплошного) спектра поглощения и излучения света. [c.212] Связанно-связанные переходы в атомах дают линейчатые спектры. В результате связанно-связанных переходов в молекулах образуются полосатые спектры. Полосатые спектры состоят из множества близко расположенных друг к другу по частоте спектральных линий. В некоторых условиях отдельные линии настолько тесно соприкасаются, что даже частично перекрываются и спектр получается почти непрерывным (квазинепрерывным). [c.212] С точки зрения энергетической основной интерес представляют непрерывные (квазинепрерывные) спектры. [c.212] ПОТОК S v как функция частоты V изображен на рис. 5.1 пунктирной кривой. Площадь, ограниченная этой кривой, дает полное количество лучистой энергии, испускаемой с 1 см поверхности тела в 1 сек и равное аТ . Предположим теперь, что вещество, совершенно прозрачное в непрерывном спектре, поглощает и излучает только линейчатый спектр, причем в частотных линиях излучение находится в термодинамическом равновесии с веществом. Спектральный поток излучения с поверхности тела изображается теперь системой отдельных узких линий, высота которых соответствует функции Планка, как показано на рис. 5.1 сплошными кривыми. Полное количество лучистой энергии, выходящей с 1 см поверхности тела в 1 сек, численно равно заштрихованной площади этих линий, которая вследствие малой ширины линий гораздо меньше полного планковского потока аТ. Потери энергии тела на излучение, а также яркость свечения поверхности в рассматриваемом случае гораздо меньше, чем если бы спектр был непрерывным. [c.213] Точно так же во многих случаях линейчатые спектры играют небольшую роль по сравнению с непрерывными и в переносе лучистой энергии внутри тела. Поэтому основное внимание в этой главе будет уделяться не линейчатым, а непрерывным и квазинепрерывным молекулярным спектрам. [c.213] Сравнительно просто и до конца вычисление удается провести лишь для простейшей, водородоподобной системы, т. е. для переходов единственного электрона в кулоновском поле положительного заряда Хе. Практически, даже при рассмотрении поглощения и испускания света в газах, состоящих из сложных атомов или ионов, часто приходится пользоваться формулами, выведенными для водородоподобных систем. [c.213] Вернуться к основной статье