ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Сильный точечный взрыв из "Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений " В разделе 4 гл. I рассматривалась задача о сильном взрыве в бесконечной однородной среде. Как известно, атмосфера Земли не является однородной, плотность воздуха уменьшается с высотой, причем в каком-то приближении зависимость плотности ро от высоты к описывается барометрической формулой бо = где боо — плотность на уровне моря, а А — так называемая высота стандартной атмосферы, которая у поверхности Земли равна примерно 8,5 км ). [c.661] Посмотрим, как распространяется ударная волна сильного точечного взрыва в неоднородной атмосфере. При этом, очевидно, нас будет интересовать та стадия, на которой волна уходит от точки взрыва на расстояния, сравнимые с масштабом неоднородности А только тогда и проявляется влияние неоднородности. Ударную волну предполагаем сильной (давление за фронтом гораздо больше давления перед фронтом). [c.661] Газодинамический процесс не является автомодельным, так как имеется масштаб длины А и, более того, движение не одномерно, а двумерно. В цилиндрических координатах с вертикальной осью, проходяш,ей через точку взрыва, движение зависит от координаты 2 и радиуса г. Полное решение газодинамической задачи можно найти только путем численного интегрирования уравнений газодинамики. Однако получить представление о характере распространения ударной волны и форме ее поверхности можно на основе простых соображений, что было сделано А. С. Компанейцем в работе [28]. [c.661] Эволюция поверхности фронта ударной волны видна из рис. 12.21, заимствованного из этой работы, на котором изображены сечения волны вертикальной плоскостью, проходящей через точку взрыва (через ось г). На рис, 12.21 показаны сечения в последовательные моменты времени. Волна, вначале сферическая, постепенно принимает яйцевидную форму. [c.662] При движении в разных направлениях ее интенсивность изменяется неодинаково. В направлении вертикально вниз, в сторону наиболее резкого увеличения плотности, ударная волна ослабляется и замедляется быстрее всего. Напротив, при движении вертикально вверх, в сторону наиболее резкого уменьшения плотности, она даже ускоряется и за конечное время т уходит вверх на бесконечность, как бы прорывая атмосферу. При этом поверхность фронта образует нечто вроде чаши и в огромной полости, ограниченной этой поверхностью, давление падает до очень малой величины (до нуля, в рамках сделанных приближений). Двигаясь в горизонтальном направлении, волна ослабляется, но медленнее, чем при движении вниз. [c.662] Указаны последовательные моменты времени. На отрезке А плотность атмосферы меняется в е раз. [c.662] Закон движения ударной волны, форма поверхности фронта и константа V были несколько уточнены по сравнению с [28] в работе Э. И. Андрианкина, А. М. Когана, А. С. Компанейца и В. П. Крайнова [29], в которой задача рассматривалась в той же обш ей постановке, но с учетом распределения давления на ударной волне вдоль поверхности фронта. При этом определялось движение каждого участка поверхности фронта. Уточненное значение константы v оказалось равным v 24 (для показателя адиабаты у = 1,2). К моменту прорыва атмосферы ударная волна проходит вниз расстояние около 2А, по горизонтали (на уровне точки взрыва) примерно 3,5 А. В соответствии с самой постановкой задачи решение [28, 29] теряет силу вблизи момента прорыва атмосферы, так как при этом давление падает до нуля и дальнейшее распространение ударной волны (при сделанных приближениях) прекраш ается. [c.663] Вернуться к основной статье