ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Охлаждение воздуха излучением из "Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений " Более близкие к центру слои, первоначально нагретые фронтом ударной волны до нескольких сотен тысяч градусов (давления на фронте порядка сотни тысяч атмосфер), остаются нагретыми до десятка тысяч градусов и т. д. [c.486] Таким образом, после взрыва образуется огромный объем воздуха с радиусом порядка сотен метров, нагретый до высоких температур. В центральных областях температура достигает сотни тысяч градусов, к периферии она постепенно спадает до тысячи градусов и ниже, вплоть до нормальной атмосферной температуры. [c.486] Зададимся вопросом какова дальнейшая судьба остаточной энергии воздуха, необратимо нагретого взрывной волной, и как остывает этот воздух Этот вопрос был рассмотрен в работах А. С. Компанейца и авторов [16, 17]. [c.486] что рассасывание энергии путем молекулярной теплопроводности не играет никакой роли. При коэффициенте диффузии тепла (температуропроводности) воздуха порядка 1 см /сек объем с радиусом 10 см остывал бы год. Конвективный подъем нагретого шара за счет различия плотностей холодного и горячего воздуха при одинаковом атмосферном давлении и связанное с подъемом перемешивание горячего газа с окружающими массами холодного более существенны. Однако в первые 2— 3 сек после взрыва подъем невелик. Подъем не может превышать величины gt /2, где — ускорение силы тяжести, что составляет 5 ж за 1 сек, 20 ж за 2 сек, 45 ж за 3 сек. Поэтому, интересуясь первыми несколькими секундами после момента взрыва, можно не учитывать и конвекцию. [c.486] Основным процессом, приводящим к охлаждению воздуха и рассеянию энергии необратимого нагревания в пространстве, является световое излучение. Сама возможность лучистого охлаждения является следствием того, что холодный воздух прозрачен в некотором спектральном окне в видимой части спектра и прилегающих по соседству областях ультрафиолетового и инфракрасного излучения. Именно благодаря существованию такого окна прозрачности соответствующие кванты, излучаемые нагретым газом, могут беспрепятственно уходить на большие расстояния, унося за собою энергию из нагретого объема. [c.486] Характерной особенностью процесса высвечивания энергии из нагретого воздуха является его нестационарность. В этом отношении имеется принципиальное отличие от похожего, с первого взгляда, процесса излучения звезд (в частности Солнца, питающего высвечиваемой энергией нашу планету). В звездах потеря энергии за счет излучения с поверхности компенсируется притоком энергии изнутри, выделяемой вследствие протекающих в центральных частях ядерных реакций (см. гл. II, 14). В результате устанавливается режим, в котором каждый элемент объема получает столько же лучистой энергии, сколько испускает, и распределение температуры по радиусу звезды имеет установившийся, стационарный (на протяжении обозримых времен) характер. [c.486] В рассматриваемом случае никаких источников энергии нет начальное распределение температуры определяется предыдущей историей явления, газодинамикой процесса распространения взрывной волны, и воздух постепенно остывает за счет того, что энергия уносится излучением. [c.487] Наша задача состоит в том, чтобы выяснить, как протекает процесс охлаждения, как меняется температура в различных местах нагретого объема и, наконец, что самое существенное, каковы скорость лучистого охлаждения и поток излучения с поверхности нагретого тела. [c.487] Вернуться к основной статье