ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Ударная волна сверхкритической амплитуды из "Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений " ественно, что плотность излучения становится порядка равно-Be Hoii, когда сравниваются потоки энергии излучения и гидродинамический. Как видно из формул (7.54) — (7.57), оптическая толщина зоны прогревания в волне докритической амплитуды имеет порядок единицы. Геометрическая ширина зоны, следовательно, порядка среднего по спектру пробега излучения. В воздухе нормальной плотности зта ширина порядка 10 —10 см. Она тем больше, чем выше температура за фронтом, так как пробег растет с увеличением энергии квантов. Такой же примерно порядок имеет и ширина зоны за скачком уплотнения, где происходит приближение к конечным состояниям газа и излучения. [c.417] Поскольку температура в неравновесной зоне падает экспоненциально, уменьшаясь в несколько раз на оптическом расстоянии, равном единице, величина Тк в случае очень сильной волны, когда Т1 Т1, представляет собой оптическую толщину зоны прогрева. [c.418] Следует отметить, что в равновесной области длина пробега света усредняется по Росселанду (см. 12 гл. II). Температура перед разрывом в сверхкритической волне Г почти совпадает с температурой за фронтом Т . [c.418] Если пользоваться приближением лучистой теплопроводности в области за разрывом, то, в соответствии с полученным условием постоянства плотности излучения в этой области, постоянной оказывается и температура газа. Температура на скачке уплотнения непрерывна и равна конечной Т . Текущая точка на диаграммах Г, т] и 5, т) из положения В непосредственно перед разрывом попадает прямо в конечное положение П. Поток при этом, конечно, испытывает разрыв, так как перед скачком уплотнения он отличен от нуля и равен 5о, а в конечном состоянии (точка Ъ) он равен нулю. [c.419] Таким образом, мы имеем дело с типичным случаем изотермического скачка , с которым мы уже сталкивались в 3 и 12. [c.419] Возникновение изотермического скачка есть следствие математического приближения, в котором поток считается пропорциональным градиенту температуры. Это исключает возможность существования скачка температуры, так как при разрыве температуры поток становится бесконечным. [c.419] На самом же деле в силу стационарности процесса в скачке уплотнения непрерывен поток, а температура испытывает разрыв. [c.419] Противоречия здесь никакого нет просто в области за разрывом излучение неравновесно (плотность ниже равновесной, так как плотность соответствует температуре Т- Та температура газа Т+ и поток, который определяется градиентом истинной плотности излучения, не выражается через градиент температуры. За ударным разрывом по-преж-нему имеется пик температуры и профиль температуры в сверхкритической волне имеет вид, изображенный на рис. 7.25. [c.419] Оценим оптическую толщину пика температуры за разрывом из простых физических соображений. Геометрическая толщина пика Аж такова, что рожденное в зтой зоне излучение дает поток 5о, выходящий с поверхности разрыва и идущий на прогревание втекающего в волну газа. [c.419] Она быстро уменьшается с увеличением амплитуды волны и в очень сильной волне пик гораздо тоньше пробега излучения. Поэтому он и срезается в приближении лучистой теплопроводности, из которого выпадают детали, связанные с расстояниями, меньшими пробега излучения. [c.420] В заключение приведем значение ширины зоны прогревания в ударной волне сверхкритической амплитуды, распространяющейся по воздуху нормальной плотности. Эти значения оценены с помощью формулы (7.66) и рассчитанных по методу 8 гл. V росселандовых пробегов излучения в реальном воздухе. При Ту = 500 000° К, Тк = 3,4, а ширина порядка 40 см. При Ту = 750 000° К Тк = 14, а ширина порядка 2 м. Поскольку пик температуры очень узкий, эти ширины в то же время представляют собою и ширины всего фронта ударной волны. [c.420] Вернуться к основной статье