ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Пересечение ударных волн с поверхностью твёрдого тела из "Механика сплошных сред Изд.2 " Фундаментальную роль в явлении стационарного пересечения ударных волн с поверхностью обтекаемого тела играет их взаимодействие с пограничным слоем. Свойства этого взаимодействия весьма сложны и до настоящего времени ещё недостаточно изучены как с экспериментальной, так и с теоретической стороны. Однако уже простые общие соображения позволяют высказать некоторые существенные утверждения, которые мы здесь и изложим ). [c.501] В ударной волне давление испытывает скачок, возрастая по направлению движения газа. Поэтому, если бы ударная волна пересекла поверхность тела, то вблизи места пересечения имелось бы конечное возрастание давления на отрезке очень малой длины, т. е. имелся бы очень большой положительный градиент давления. Но мы знаем, что такое резкое возрастание давления вблизи твёрдой стенки невозможно (см. конец 40) оно должно вызвать явление отрыва, в результате чего картина обтекания изменится таким образом, что ударная волна отодвинется на достаточное расстояние от поверхности тела. [c.501] Эти соображения, однако, не относятся к случаю, когда ударная волна обладает достаточно слабой интенсивностью. Из изложенного в конце 40 доказательства ясно, что невозможность положительного скачка давления на границе пограничного слоя связана с предположением о достаточно большой величине этого скачка он должен превосходить некоторый предел, зависящий от значения и убывающий с его увеличением ). [c.501] Во избежание недоразумений подчеркнём, что для всех изложенных рассуждений существенно, чтобы пограничный слой имелся перед ударной волной (т. е. вверх по течению от неё). Поэтому полученные результаты относятся, в частности, и к ударным волнам, отходящим от заднего края, но не относятся к волнам, отходящим от переднего края тела, как это может, например, иметь место при обтекании острого клина (о чём будет подробно итти речь в следующем параграфе). В последнем случае газ подходит к краю угла извне, т. е. из пространства, в котором никакого пограничного слоя не существует ясно поэтому, что изложенные соображения ни в какой мере не затрагивают возможности существования ударных волн, отходящих от края такого угла. [c.502] Все сказанное выше относится только к стационарному пересечению. при котором ударная волна и твёрдое тело покоятся друг относительно друга. Перейдём к рассмотрению нестационарного пересечения, при котором на твёрдое тело падает приходящая извне движущаяся ударная волна, так что линия её пересечения с поверхностью тела передвигается вдоль последней. Такое пересечение сопровождается отражением ударной волны наряду с падающей волной возникает ещё одна, отражённая волна, отходящая от тела. [c.503] Будем рассматривать явление в системе координат, движущейся вместе с линией пересечения в этой системе ударные волны стационарны. Наиболее простая картина отражения заключается в том. что отражённая волна отходит Рис. 88. [c.503] Математический расчёт правильного отражения (в идеальном газе) не- представляет никаких принципиальных затруднений, но алгебраически весьма громоздок. Мы ограничимся здесь лищь изложением некоторых результатов ). [c.503] Решение сложных задач о правильном отражении ударной волны при почти нормальном падении на край угла, близкого к 180°, и о диффракции ударной волны при скользяш,ем падении на край такого же угла дано Ai. ХИЛЛОМ (Ргос. Roy. So ,, 198, 454, 1949 200, 554, 1949). [c.503] В пределе же p ./Pi — 1 он стремится к 90 , т. е. правильное отражение возможно при всяком угле падения. На рис. 89 дан график jj. как функции pjp для воздуха. [c.504] Вернуться к основной статье