Отражение волны разрежения

В другом случае (рис. 102, в) возникают отраженная волна разрежения и прошедшая в другую среду преломленная ударная волна. Обе эти конфигурации возможны только в определенных областях значений параметров падающей ударной волны и тангенциального разрыва ). [c.583]

Опрокидывание профиля волны 529 Отображение Пуанкаре 170 Отражение волны разрежения от [c.732]

Рис. 3.5. Схемы спектров сверхзвуковых потоков при истечении из решетки с суживающимися каналами со скачками конденсации в центрированной и отраженной волнах разрежения (а) и в распределенной волне разрежения (б)

Хорошо известно [38], что интенсивность первичной и отраженной волн разрежения, внутренних и внешнего кромочных скачков зависит от числа Мц на выходе из решетки. При числах интенсивность первичной и отраженной волн разрежения оказывается достаточной для достижения предельного переохлаждения и, следовательно, появления скачка конденсации I (рис. 3.5,а). Последующее увеличение Mi практически не меняет положения конденсационного скачка внутренний кромочный II и отраженный III скачки перемещаются по спинке и приближаются к внешнему кромочному скачку IV. Выпуклый участок спинки профиля в косом срезе за скачком III генерирует распределенную волну разрежения J. На режимах M.iинтенсивность волн разрежения мала, поток не достигает предельного переохлаждения и скачок конденсации в пределах волн разрежения возникнуть не может. Внутренний кромочный и отраженный адиабатические скачки способствуют снижению переохлаждения за волнами разрежения. Поэтому, как указывалось выше, скачок конденсации I перемещается по потоку в область распределенной волны разрежения (рис. 3.5,6). Очевидно, что в двух рассмотренных случаях структура сверхзвукового потока в косом срезе существенно различная. Однако условия для конденсационной нестационарности в обоих случаях не возникают. Действительно, в первом случае (рис. 3.5, а) скачок конденсации располагается в первичной и отраженной волнах разрежения и фиксируется в пределах этой зоны, которая характеризуется весьма большими скоростями расширения. Слабо выраженная нестационарность скачка конденсации может быть обусловлена лишь пульсациями параметров потока непосредственно за выходными кромками лопаток (рис. 3.11). [c.98]

Пусть стенка АС канала образована прямой, т. е. направление потока в узком сечении АВ совпадает с его заданным направлением за последней характеристикой СЕ, а вокруг угловой точки В на противоположной стенке происходит расширение Прандтля — Майера (по дуге эпициклоиды В О первого семейства в плоскости годографа). На прямой АС происходит отражение волн разрежения, и заданная скорость газа в точке С(на выходе из решетки) должна определяться в годографе точкой пересечения С прямой А С и эпициклоиды второго семейства, проходящей через ту же точку В. На участке ОЕ граница канала профилируется так, чтобы не происходило вторичного отражения волн разрежения. Для этого за точкой падения каждой волны направление стенки принимается совпадающим с направлением потока за данной волной. В результате стенка на участке ОЕ получается вогнутой. Течение в треугольнике СОЕ содержит непересекающиеся прямолинейные характеристики первого семейства, исходящие из последней характеристики второго семейства ОС. Всему этому треугольнику в плоскости годографа отвечает одна дуга эпициклоиды О С. Такое течение носит название спрямляющего, так как в нем происходит изменение параметров сверхзвукового потока газа до равномерного. [c.228]

Схема течения в косом срезе решетки СА показана на рис. 9.12. Течение газа в косом срезе при > 1 происходит аналогично течению при обтекании внешнего тупого угла большего 180°. В минимальном сечении (в горле СА) скорость газа равна скорости звука. Около выходной кромки (в точке т ) происходит почти скачкообразное падение давления от его критического значения в горле (ртк ,) до величины pi на выходе из сопла. В результате из точки т исходит серия волн )разрежения, при прохождении через которые поток разгоняется и поворачивается в сторону свободной границы струи. Отражение волн разрежения от спинки соседней лопатки и возникновение скачков уплотнения в результате взаимодействия струй, вытекающих из соседних каналов, усложняет картину течения в косом срезе, но не нарушает общей закономерности разгона сверхзвукового потока в области косого среза. [c.155]

Рассмотрим задачу об отражении волны разрежения от границы струи. Сверхзвуковой поток движется в канале с параллельными стенками (рис. 5.13). В точке В нижняя стенка кончается, но в окружающем пространстве поддерживается то же статическое давление, что и в канале, поэтому образующаяся струя имеет (в невязкой жидкости) направление, параллельное нижней стенке. [c.111]

Рис. 5.12. Отражение волны разрежения от стенки

Рис.. 5.13. Отражение волны разрежения от границы струи

Пересечение и отражение волн разрежения [c.116]

Отражение волны разрежения от жесткой стенки [c.93]

Рис. 3.5. Волна разрежения и область разрушения в переменных х, t при отражении волны разрежения от жесткой стенки.

Рис. 3.5. <a href="/info/23308">Волна разрежения</a> и область разрушения в переменных х, t при отражении волны разрежения от жесткой стенки.

Зависимости прочности сварных соединений от исходных расстояний между соединяемыми поверхностями являются кривыми с максимумами. Их восходящая ветвь отражает повыщение прочности соединений с увеличением давления на фронте ударных волн сжатия в зоне соударения соединяемых пластин, нисходящая—понижение прочности соединений из-за разрушения волн в результате повысившейся скорости деформации металла, которое в свою очередь вызвано разрушением возникших соединений мощной отраженной волной разрежения. Вследствие этого решающим условием по/ учения прочного соединения является выбор оп- [c.16]

В результате многократных отражений волн в преграде формируется волна разрежения со ступенчатым профилем давления — рис.1.3в. Продолжая анализ далее можно увидеть, что после выхода ударной волны в преграде на ее свободную тыльную поверхность образуется отраженная центрированная волна разрежения. В области взаимодействия встречных волн разрежения в преграде движение среды уже не описывается простой волной и изменение состояния частиц вещества не совпадает ни с одним интегралом Римана. В этом случае значения давления и массовой скорости отыскиваются на пересечении Римановых траекторий изменения состояния вдоль и С -характеристик, проходящих через рассматриваемую точку в данный момент времени. В частности, вдоль хвостовой характеристики отраженной волны разрежения в преграде изменение состояния происходит по траектории с положительным наклоном, проходящей через точку ы = 2ы,, р = 0. Вдоль хвостовой характеристики падающей волны разрежения в преграде изменение состояния происходит по траектории с отрицательным наклоном, проходящей через точку ы = О, р = 0. Из рис. 1.36 видно, что пересечение этих двух фазовых траекторий имеет место в области отрицательных давлений. [c.20]

В случае = 2Ь/с профиль давления на контактной поверхности имеет треугольную форму. Волна разрежения в преграде отражается от более жесткого образца в виде волны разрежения же. Если бы на контактной границе были возможны отрицательные давления, то после завершения отражения ее состояние достигло бы точки Р)1< О (рис.3.12). Так как преграда не имеет сцепления с образцом, то процесс отражения волны разрежения в ней завершается в момент падения давления на контактной поверхности до нуля. В результате длительность заднего фронта импульса давления на контактной поверхности 2 оказывается меньшей В данном случае [c.96]

Рис.3.25. К пояснению образования импульса растяжения при отражении волны разрежения на поверхности контакта образца с жестким экраном. 1 — ударная адиабата экрана, 2 —ударная адиабата образца.

Рис.3.25. К пояснению образования импульса растяжения при отражении волны разрежения на <a href="/info/5495">поверхности контакта</a> <a href="/info/35339">образца</a> с жестким экраном. 1 — <a href="/info/19688">ударная адиабата</a> экрана, 2 —<a href="/info/19688">ударная адиабата</a> образца.

Как правило, зона разрушения при отколе имеет некую конечную толщину. Поскольку процесс разрушения ограничивает рост растягивающих напряжений по мере распространения отраженной волны разрежения вглубь образца, а закон релаксации растягивающих напряжений при разрушении априори неизвестен и в подобных расчетах не учитывается, важно четко определить сечение образца, где расчет растягивающих напряжений еще корректен. Поверхность откольного разрушения обычно достаточно сильно развита, поэтому средняя толщина откольной пластины определяется методом взвешивания. Тем самым за сечение откола принимается некое усредненное сечение, по обе стороны от которого материал в той или иной степени разрушен. По этой причине пренебрежение релаксацией растягивающих напряжений приводит к систематическому завышению, иногда многократному, рассчитываемых значений откольной прочности. [c.152]

Таким образом, из диаграммы видно, что хотя и падающая, и отраженная волны разрежения имеют упругопластический характер, их взаимодействие в случае достаточно большой (больше удвоенной амплитуды упругого предвестника) интенсивности падающего импульса сжатия происходит в области пластического деформирования. При этом траектории Р ив области отрицательных давлений имеют наклон, определяемый объемной сжимаемостью вещества, следовательно, при расчете растягивающих напряжений следует использовать величину объемной скорости звука с ,. [c.155]

Ро/рУ< Р = Р(/ -Прямые измерения эволюции волны растяжения, по-видимому, невозможны. В работе [И] для этой цели применен косвенный способ, основанный на следующей идее. Известно, что при отражении волны сжатия или разрежения от контактной границы с веществом, обладающим меньшей динамической жесткостью, происходит изменение знака нагрузки. Можно подобрать пару материалов различной сжимаемости таким образом, что, после сжатия ударной волной, при переходе отраженной волны разрежения из жесткого в мягкий материал давление на контактной границе останется положительным даже если в жестком материале оно достигало [c.165]

Соответствующие измерения были проведены с образцами меди и нержавеющей стали [И]. Плоская ударная волна приблизительно треугольного профиля вводилась в образец через толстый слой парафина. С использованием манганиновых датчиков на контактной границе между парафином и образцом измерялись профили давления. Схема и осциллограммы опытов показаны на рис.5.9 соответственно для меди и нержавеющей стали. На осциллограммах фиксируется приход ударной волны на контактную границу, затем относительно медленный спад давления под действием волны разгрузки, распространяющейся вслед за ударным скачком, и дополнительный быстрый спад давления 1 — 2 с приходом на контактную границу отраженной волны разрежения от свободной поверхности образца. [c.166]

Способ определения давления в хвостовой части отраженной волны разрежения в образце, что соответствует точке 2 на осциллограмме, поясняется диаграммами время —координата х и давление р—массовая скорость и на рис.5.10. Точки 1, 2 на этом рисунке соответствуют обозначенным на осциллограммах. Линией 012 на t, д -диаграмме обозначена траектория контактной границы, ОЛ — траектория фронта ударной волны. Предполагается, что в координатах р, и Римановы траектории изменения состояния вдоль характеристик С , С параллельны ударной адиабате или зеркальны ей. [c.166]

Рис.3.10. К пояснению определения давления в хвостовой части отраженной волны разрежения по измеренному профилю давления на границе с мягким экраном.

Рис.3.10. К пояснению <a href="/info/11228">определения давления</a> в <a href="/info/214689">хвостовой</a> части отраженной волны разрежения по измеренному профилю давления на границе с мягким экраном.

Из (5.39) следует, что после начала разрушения в точке давление вдоль головной С -характеристики отраженной волны разрежения при > т /2 продолжает уменьшаться, стремясь к предель- [c.180]

Давление р >р будет сохраняться постоянным на срезе трубы до прихода отраженной от закрытого торца трубы волны разрежения. Для расчета последующих после отражения волны разрежения стадий истечения приходится использовать числен- [c.149]

Опишем общую схему переходного процесса разгерметизации в трубе. Разрушение стеклянного диска приводит к появлению в трубе двух волн разгрузки (разрежения). Первая волна распространяется в стенках трубы (упругий предвестник в стенках трубы) со скоростью около 400 м/с, вызывая уменьшение продольных напряжений, слабое радиальное расширение трубы и едва заметное падение давления на величину около 1%. Вторая волна (упругий предвестник в жидкости) движется в жидкости со скоростью С, 10 м/с, вызывая ее вскипание. Отраженная волна разрежения, как и в расчетах (см. рис. 6.11.6), видна лишь на осциллограмме, снятой в непосредственной близости от закрытого конца трубы. [c.155]

Рассмотрим более подробно структуру потока в косом срезе решетки с суживающимися каналами лри сверхзвуковых скоростях (см. рис. 3.5). Если приближенно принять, что поверхность перехода (Мг = 1) совпадает с минимальным сечением межлопаточных каналов, то сверхзвуковые скорости достигаются в центрированной волне разрежения AB , возникающей на выходной кромке, падающей на спинку профиля в косом срезе и отражающейся от нее (рис. 3.5, а). Отраженная волна разрежения B FE взаимодействует с вихревым следом, ускоряет его и, если скорости в следе сверхзвуковые, пересекает его. Перерасширение потока в отра кен- [c.97]

Если установить давление за решеткой ниже критического, то поток на выходе станет сверхзвуковым, причем возникнет отклонение потока в косом срезе. Косым срезом называется область, ограниченная треугольниками а а, причем размер соответствует минимальной площади сечения канала между лопатками. При давлении за решеткой ниже критического в точках а возникнут центрированные волны разрежения abd. При пересечении этих волн давление в потоке понижается от (на линии аЬ) до давления за решеткой < р . Эти волны разрежения изобразятся в диаграмме характеристик эпициклоидой 12 (см. рис. 5.31, б), причем при прохождении волн струйки / повернут на угол б, а скорость потока станет равной Струйки II, расположенные по другую сторону кромки, пройдут также отраженную волну разрежения bdef (рис. 5.31, а), которая изображается в диаграмме характеристик эпициклоидой 23 (рис. 5.31, б). После точек а струйки / и И имеют общую границу (отмечены точками на рис. 5.31, а), по обе стороны которой давление должно быть одинаковым, а скорости параллельны. Поэтому образуются косые скачки уплотнений ag. Если, как обычно бывает, угол отклонения невелик, то скачок уплотнений имеет малую интенсивность и может быть заменен элементарной волной сжатия. Эта волна сжатия изображается в диаграмме характеристик эпициклоидой 32. Следовательно, скачки параллельны нормали к этой эпициклоиде. [c.128]

Практический интерес представляют случаи отражения волн разрежения от стенки и от свободной границы струн. Первый случай показан на рис. 5.9,а. При пересечении первичной волны разрежения AB линии тока, деформируясь, поворачиваются на угол б. Первая характеристика АВ отражается от стенки, причем элемент отраженной волны BD пересекает первичную волну разрежения. Следовательно, вдоль BD давление должно падать, а скорость увеличиваться. К такому же выводу мы приходим, рассматривая поведение линий тока непосредственно у стенки здесь при безотрывном обтекании линии тока параллельны стенке и, следовательно, повернуты на угол 3 к линиям тока, расположенным за характеристикой AD. Такой поворот означает ускорение сверхзвукового потока. Отсюда заключаем, что волна разрежения отражается от плоской стенки в форме волны разреясения, т. е. сохраняет знак воздействия на поток. Легко видеть, что отраженные характеристики составляют с направлением стенки угол, меньший угла соответствующих первичных характеристик, так как скорость за точкой падения увеличивается. С удалением от стенки угол отраженной характеристики уменьшается в связи с тем, что характеристика пересекает область разрежения (на участке BD) и вдоль характеристики скорость [c.121]

Отражение скачка от свободной границы струи (рис. 5.20). Во всех точках на границе струи HBG давление одинаково и равно давлению внешней среды ра. В струе это же давление имеет место только до скачка АВ. При переходе через скачок АВ давление изменяется от Р =Ра до Р2>Ра- Следовательно, точке В свойственны одновременно два давления и здесь возникает центрированная волна разрежения давление потока падает от рг ДО Ра- Первая характеристика BF составляет с направлением вектора М2 угол 2=ar sin (I/M2), где Мг—скорость потока за скачком АВ. Угол последней характеристики a3=ar sin (I/M3). Здесь скорость за отраженной волной разрежения Мз определяется по отношению Ра/Ро2, где ро2 —давление торможе- [c.139]

Перерасшнренне потока в первичной и отраженных волнах разрежения частично исправляется скачком F (рис. П,14,(3). Скачок, взаимодействуя с пограничным слоем на спинке профиля в косом сре- [c.308]

На следующем этапе волна разрежения в ударнике частично переходит в преграду, однако, вследствие несовпадения динамических импедансов ударника и преграды, на поверхности их контакта происходит отражение. Разгрузка преграды происходит по траектории р, и, практически совпадающей с его ударной адиабатой. Из диаграммы видно, что при скорости вещества 2и - Ыд давление в преграде остается достаточно высоким. Отсюда можно сделать интуитивное заключение, что в результате отражения от контактной границы в ударнике образуется волна сжатия, распространяющаяся к его тыльной поверхности. При этом др/ди) < О —вещество ударника вновь тормозится. Состояние р, и на контактной границе после отражения волны разрежения описывается точкой пересечения траекторий изменения состояния преграды (в волне разрежения) и ударника (в переотраженной волне сжатия) —точка 2 на рис.1.36. [c.20]

Здесь Mq — максимальное значение массовой скорости в падающем импульсе сжатия, к = onst. Кавитация начинается рри i = т в сечении Л = О (рис.5.6), где в результате интерференции встречных волн разрежения давление впервые упало до нуля. Левая граница области кавитации переносится С -характеристикой, проходящей через эту точку (линия Л5). После лересечения отраженной волны разрежения с концом падающего импульса сжатия в точке t = , h = Н - Uq/IH распространение зоны кавитации влево [c.160]

Регистрация профилей скорости свободной поверхности дает информацию об изменениях напряженного состояния в слое образца между его тыльной поверхностью и поверхностью разрушения. Сведения о дальнейшей эволюции нагрузки при распространении отраженной волны разрежения за плоскость откола остаются недоступны. Между тем, эти данные могли бы бьггь полезными для оценки кинетики процесса разрушения. [c.163]

Крутизна фронта откольного импульса определяется скоростью разрушения в последующие моменты времени. Предельная скорость разрушения, которая отвечает появлению откольного импульса, может бьггь достигнута по мере его развития во многих сечениях образца в разные моменты времени. Время задержки уменьшается с ростом растягивающих напряжений при распространении отраженной волны разрежения вглубь тела. На рис.5.39 показана линия предельных (в указанном смысле) состояний при отколе на диаграмме расстояние —время. Откольный импульс приходит на контролируемую свободную поверхность из точки на этой линии, где ее наклон совпадает с наклоном соответствующей характеристики, так что длительность первого импульса на профиле скорости свободной [c.226]

В [65] была предпринята попытка дополнить данные по сжимаемости измерениями температуры свинца при его изэнтропическом расширении в окрестности кривой кипения. Степень расширения ударно-сжатого свинца в отраженной волне разрежения и давление в конце разгрузки варьировались применением преград с разной динамической жесткостью, располагаемых по ходу волны вслед за образцом. Для измерений в области кривой кипения в качестве преград использовался гелий с различным начальным давлением. Гелий оставался прозрачным в ударносжатом состоянии и пропускал тепловое излучение образца свинца. Это излуч ение регистрировалось скоростные двухканальным пирометром, что позволяло определить яркостную температуру. [c.365]

Следует иметь в виду, что если падающий импульс сн атия "о в однофазной жидкости достаточно сильный [Ар > ра) и имеет конечную длительность, т. е. за волной сжатия следует волна разгрузки, то после отражендя от контактной границы с пузырьковой средой в отраженной волне разрежения В. давление может стать отрицательным, что при достаточной длительности импульса может вызвать кавитацию. [c.102]

Отражение волны разрежения. Процесс отражения быстрой волны разрежения во вскипающей жидкости от закрытого кон ца трубы (стенки), который зависит от возможности жидкости находиться в метастабильпом состоянии (р < Р8(Т)) и интенсивности вскипания в этом состоянии, проиллюстрирован на рис. 6.11.6 в виде эпюр давления и объемного паросодержания около закрытого конца трубы (х = 0) в моменты времени t = 3,5 4,0 и [c.152]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...