Отражение волны разрежения от ударной волны

В методе отражения анализируется отражение ударной волны в эталонном экране от поверхности контакта с образцом. Начальные параметры ударной волны в экране и уравнение состояния последнего предполагаются известными из независимых измерений. В результате отражения на контактной поверхности образуются две волны—ударная волна в образце и, в зависимости от соотношения динамических импедансов, отраженная ударная волна или волна разрежения в экране. Для ударных волн умеренной интенсивности при недальних экстраполяциях состояния вещества в отраженных волнах сжатия и разрежения с хорошей точностью описываются в координатах р, и кривой, зеркально симметричной ударной адиабате. По измеренному значению скорости ударной волны в образце D и [c.26]

На рис. 102, а изображено отражение ударной волны от границы раздела между движущимся и неподвижным газами. Область 5 есть область неподвижного газа, отделенная от движущегося газа тангенциальным разрывом. В обоих граничащих с нею областях I и 4 давление должно быть одинаковым (равным рь) Поскольку же в ударной волне давление возрастает, то ясно, что она должна отразиться от тангенциального разрыва в виде волны разрежения 3, понижающей давление до первоначального значения. В точке пересечения тангенциальный разрыв терпит излом. [c.582]

Расчет воздействия на твердое тело взрыва накладного заряда ВВ. Изменением плотности и массы накладного заряда ВВ можно варьировать давления, достигаемые при нагружении образца, а также реализующиеся за счет взрыва скорости метаемых пластин. Детонационная волна после выхода на контактную границу с инертным материалом инициирует в нем 5 дарную волну, интенсивность которой зависит от динамических жесткостей преграды и ВВ. В обратную сторону в продукты детонации идет отраженная от контактной поверхности ударная волна сжатия или волна разрежения в зависимости от соотношения динамических жесткостей материала преграды и продуктов детонации. Во всех рассматриваемых ниже задачах динамическая жесткость инертного материала больше динамической жесткости продуктов взрыва ВВ, и поэтому в зоне контакта происходит возрастание давления с торможением, а затем и разлетом ПД от контактной границы. [c.271]

При взаимодействии двух ударных волн одного направления в точке пересечения образуются более мощная по сравнению с исходными ударная волна, контактная поверхность и отраженное возмущение, которое может быть волной разрежения или ударной волной в зависимости от интенсивностей взаимодействующих волн. При определенных значениях интенсивности первоначальных волн не существует решения задачи о взаимодействии волн одного направления. Иными словами, принятая схема взаимодействия волн не может адекватно описать картину явления, наблюдаемую в эксперименте. [c.74]

В связи с отмеченными явлениями возникает проблема устойчивости ударных волн. Как отмечалось выше, произвольный разрыв является неустойчивым и распадается на два возмущения, каждое из которых может быть ударной волной либо волной разрежения. Оказывается, что при некоторой специфической форме адиабаты Гюгонио возможен распад ударной волны. Существуют два направления теоретического исследования устойчивости ударных волн. В первом из них исследуется эволюция малых возмущений на фронте ударной волны. Возмущения задаются в области за ее фронтом. По сути дела, изучается отражение возмущений от фронта ударной волны, падающих со стороны сжатого газа. Если возмущения с течением времени возрастают, то считается, что ударная волна неустой- [c.81]

В [52] описаны гладкие отколы при нагружении толстостенных стальных труб цилиндрической ударной волной. Такие отколы имеют место при взаимодействии ударных волн разрежения, одна из которых образуется при отражении ударной волны сжатия от свободной поверхности, другая распространяется за фронтом волны сжатия. В координатах х, i на схеме течения (рис. 5.15) ОЬ — траектория движения нагружаемой поверхности образца, NN — траектория движения свободной поверхности, В А — первая ударная волна, ВВ — вторая ударная волна, КЕ и СЕ — ударные волны разрежения. В точке Е возникает обычный откол в волнах разрежения, в точке Е взаимодей ствия двух ударных волн разрежения возникает гладкий откол. [c.160]

Заметим, что ударная волна, достигнув днища цилиндрической трубы, отразится от него, как показано на рис. 49, б, и начнет распространяться в обратную сторону до тех пор, пока не встретится с поверхностью контакта, от которой вновь отразится, и т. д. Аналогично будут отражаться от противоположного днища трубы набегающие на него волны разрежения. Расчет отраженных волн может быть также произведен по элементарной теории. Распространение ударной волны большой интенсивности может сопровождаться, кроме того, ионизацией и диссоциацией газа за ударной волной эти явления оказывают значительное влияние на работу ударных труб. [c.157]

Кроме того, формулы НГА можно использовать и для столь больших расстояний от места взрыва, где океан уже необходимо считать неоднородным. Так, в работе [Горский и др., 1980] рассмотрено влияние свободной поверхности моря в простейшем случае, когда отсутствуют волнение и пузырьки газа. При этом основные эффекты связаны с изменением знака давления в отраженной волне области сжатия и разрежения меняются местами. В результате ударный фронт начинает расплываться, а спад импульса обостряться, и, если нелинейность не слишком мала, в отражен- [c.86]

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 задачах о распаде разрыва нас будут интересовать два типичных случая 1 — в обе стороны от разрыва распространяются ударные волны 2 — в одну сторону движется ударная волна, а в другую — центрированная волна разрежения. Соответствующие профили давления и фазовые траектории процессов на диаграммах р — и представлены на рис. 1.1, 1.2. Ситуация с двумя ударными волнами имеет место, например, при соударении пластин или при отражении ударной волны от границы раздела с веществом, имеющим более высокий [c.17]

ОСНОВНОМ материале. При этом в области перед прослойкой формируется короткий отраженный импульс сжатия или разрежения в зависимости от соотношения импедансов, а сжатие вещества за прослойкой независимо от соотношения импедансов имеет ступенчатый характер до того момента, пока последние возмущения не нагонят фронт волны сжатия и не сформируют ударную волну. [c.22]

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]

Рис 6.7.12. Диаграмма г, <, иллюстрирующая схему отражения ударной волны Зо (пришедшей из области г < 0) от контактной границы г = О, разделяющей две среды Зь — ударная волна, прошедшая в область г > 0 Д — отраженная волна (волна сжатия или разрежения) [c.100]

Рис. 8. Диаграмма г — I течения, возникающего при взрыве химического взрывчатого вещества в воздухе (ударные волны 1 — отраженная от центра, 2 — обращенная к центру, 3 — расходящаяся 4 — фронт детонации 5 — контактный разрыв 6 — область волны разрежения .

Если с обеих сторон контактного разрыва газ совершенный и имеет одно и то же значение у, то независимо от своей интенсивности ударная волна отражается от более плотного газа тоже как ударная волна. Если же ударная волна идет из более плотного газа в менее плотный, то отраженная волна есть волна разрежения [9]. В предельном случае бесконечной плотности газа отражение от него происходит как от твердой стенки. В другом предельном случае нулевой плотности давление на контактном разрыве остается при отражении постоянным и задача совпадает с задачей об отражении ударной волны от свободной поверхности. [c.216]

Итак, рассмотрим автомодельную задачу об отражении ударной волны от свободной поверхности. Так как давление в газе за отраженной волной равно начальному давлению перед падающей волной, то отраженная волна должна быть волной разрежения. При этом возможны три случая. В первом случае, когда интенсивность ударной волны невелика, скорость газа за ней меньше скорости звука и отраженная волна Римана, несмотря на ее снос движущимся газом вправо, движется в пространстве влево от первоначального положения свободной поверхности х (рис. 2.13,6, а). Если интенсивность ударной волны настолько велика, что скорость газа за ней сверхзвуковая, то отраженная волна Римана сносится газом вправо от сечения х (рис. 2.13.6, в). [c.216]

Легко убедиться, что ударная волна на отрезке вниз по потоку от точки 6 не будет прямолинейной для этого достаточно провести характеристики второго семейства узла разрежения до отрезка АГ, а затем провести их отражения — характеристики первого семейства — к ударной волне. [c.272]

В акустическом приближении, когда падающая ударная волна слабая (отношение (рз - р /рО, эти две возможности различаются величиной импеданса (17.16) исходных состояний газов. Если газ 2 является более жестким, чем газ 1, т.е. импеданс /гг > /гь то на (и, р)-диаграмме линия перехода 2-4 пойдет выше линии 1-3. В этом случае после преломления ударная волна усиливается, скорость потока за ней уменьшается, а по левому состоянию газа 3 идет отраженная от границы раздела ударная волна. Если же газ 2 более мягкий, чем газ 1, т. е. импеданс /гг < Ль то после преломления ударная волна ослабевает, скорость потока за ней увеличивается, а по левому состоянию газа 3 распространяется простая г-волна разрежения. Конфигурации на плоскости событий для этих двух случаев аналогичны тем, которые изображены, соответственно, на рис. 17.6 и рис. 17.8. [c.184]

При расчете полной отраженной волны необходимо просуммировать волны, отраженные от всех поверхностей разрыва. Поскольку ударные фронты возникают только при значении параметра о == 1 и образующиеся отраженные волпы разрежения рас-пространяются к излуча-телю (последний следует считать полностью проницаемым), передние фронты отраженных волн для каждого периода возмущений имеют место только в области О 0 1. [c.187]

Пересечение ударной волны с тангенциальным разрывом, по другую сторону которого скорость жидкости отлична от нуля, но дозвуковая, вообще невозможно. Действительно, в дозвуковую область не могут проникнуть ни ударная волна, ни волна разрежения поэтому в дозвуковой области может быть только тривиальное течение с постоянной скоростью, так что тангенциальный рлзрыв не может иметь излома. Отражение ударной волны в BiiA волны разре> еиия невозможно, так как это неизбежно [c.582]

Рпо. 4.3.2. Газодипамичеср ая схема течения (а г-диаграмма п эпюра давле-тшя при i = <1 в ударной трубе, содержащей газовзвесь (при I = О двухфазная зона г > ж )) в КНД. Здесь г — волна разрежения в газе высокого давления, с — контактная граница, разделяющая расширяющийся газ КВД и сжатый газ КНД, d — граница газ—газовзвесь , g — волна сжатия, отраженная от границы газ — газовзвесь , / — ударная волна в газе и га-зовзвеси КНД. Штриховыми линиями и соответствующими буквами со штрихами показаны волны согласно равновесной схеме газовзвеси. Штрих-пунктпрная линия /" соответствует замороженным условиям, когда отсутствует влияние частиц [c.334]

Из представленных результатов видно, что сразу после разрыва диафрагмы, т. е. распада произвольного разрыва, в область низкого давления (КНД) идут ударная волна и контактная граница, отделяющая холодный и горячий газы, а в область высокого давления (КВД) —волна разрежения. В начальные моменты времени присутствие частиц не сказывается, и течение формируется, как в чистом (без частиц) газе по замороженной схеме (см. эпюру давления для i = 0,4 мс). Постененно частицы начинают оказывать заметное влияние на развитие процесса, подтормаживая газ, охлаждая горячий газ в области сжатия и нагревая холодный в области разрежения. В результате бегущий по газовзвеси передний скачок затухает п замедляется, а за ним формируется зона релаксацпи. С течением времени, если 1ШД и КНД достаточно длинные для данного размера частиц, конфигурация воли уплотнения асимптотически стремится к своей предельной стационарной структуре (изученной в 4) до тех пор, пока это стремление не нарушится волнами разгрузки от торца КВД или отражением от торца КНД. Предельная стацнонар-ная волна уплотнения может быть как со скачком (при достаточно сильном воздействии, определяемым величиной так и полностью размытой. Чем больше массовое содержание частиц рго/рю, тем требуется более сильное (за счет увеличения р ) стационарное (за счет достаточной длины КВД) воздействие, не зависящее от размера частиц, для сохранения скачка в предельной ударной волне. С уменьшением размера частиц время п расстояние установления стационарной волны сокращаются. Для условий на рис. 4.5.1 характерное время скоростной релаксации [c.354]

Рис. 6.7.12. Дгшграм.ма г, t, иллюстрирующая схему отражения ударной волпы So (пришедшей п.3 области < 0) от контактной границы = О, ра.зделяющсй две среды 8ь — ударная волна, прошедшая в область 7- > 0 Д — отраженная волна (волна сжатия или разрежения)

Особый интерес представляет случай, когда ширина центрированной волны в направлении оси t после возврата в сечение х = 0 равна Т. Можно показать, что для длинных труб именно такая ситуация реализуется на резонансе. При этом начальная интенсивность по eJ каждого пучка равна l/[(x-h 1) ], а моменты отражения скачков от сечения х = 0 для F = sin 27гт совпадают с полуперио-дами. Хотя в данном случае (3.10) и (3.11) несправедливы, однако независимо от этого еп 0(1), что в силу (3.9) обеспечивает справедливость построенного решения, во всяком случае для п S п . В рамках (3.9) такие же решения можно построить и при п < 0(1). Здесь S 0(1), а веер волн разрежения есть результат отражения от сечения х = О пучка волн сжатия, а не ударной волны (на самом деле волны сжатия, содержащие скачок, могут фокусироваться не в точке, а на малом отрезке оси t). Данные решения, тем не менее, не представляют интереса, так как для них не малы слагаемые, стоящие в (3.9) под символом О . Вообще при колебании давления на одном из [c.294]

Распространяющаяся по ударнику отраженная ударная волна при выходе на его тыльную смбодную поверхность порождает центрированную волну разрежения. Через некоторое время, зависящее от толщины ударника, его скорости и свойств материалов ударника и преграды, волна разрежения догоняет ударную волну в преграде, после чего амплитуда ударной волны в преграде начинает уменьшаться. [c.263]

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]

На рис.2.5а представлены результаты регистрации волны растяжения в разгруженном после ударного сжатия алюминии [42]. Постановка опытов предусматривала введение ударной волны интенсивностью 5,3 Ша в алюминиевый образец толщиной 2 мм через массивный медный экран. Ступенчатое разрежение в ударно-сжатом алюминиевом образце организовывалось в результате отражений волн от свободной тыльной поверхности образца и затем от поверхности контакта образца с экраном. Переотраженный от экрана короткий импульс растяжения распространяется по разгруженному после [c.101]

Согласно результатам [10, 11] и анализу в рамках варьирования в характеристических -иолосках с учетом малости коэффициента отражения Л, оптимальные головные части, обтекаемые с присоединенной ударной волной, близки к клиньям. Если при этом Voo и г принадлежат области D , в которой коэффициент отражения Л в точке W отрицателен, то главное отличие оптимального контура от отрезка прямой состоит в изломе, обтекаемом с образованием нучка волн разрежения. Отмеченные обстоятельства позволяют в классе контуров из двух пересекаюгцих в d прямоугольных отрезков получить явные формулы, онределяюгцие характеристики и х, выполнить сравнение с результатами [10, 11] и оценить влияние неучтенных при таком подходе эффектов на форму построенных конфигураций. Это и сделано ниже. [c.467]

Согласно выполненным расчетам, множитель в положителен, что и доказывает сделанное выше утверждение о близости к оптимальному контура с отраженным скачком, приходягцим в точку /. Более того, множитель Ху неотрицателен всюду в D, обрагцаясь в нуль лишь на т.е. на линиях, где равен нулю коэффициент отражения. Положительность Ху не только в, но и в D естественна. Действительно, если обтекание выпуклого излома рассматривать в линейном приближении, то нучок волн разрежения на рис. 1, в и г заменится слабым скачком разрежения, отражаюгцимся от головной ударной волны слабым скачком уплотнения в D коэффициент отражения Л < 0). В результате для 5Ах вновь придем к выражению [c.475]

На рис. 6.7.14 приведен результат численного эксперимента, иллюстрирующий волновой процесс в слое пузырьковой жидкости, или, другими словами, пузырьковом или пористом экране (0 г 0,4 м), прилегающем к неподвижной стенке РГ (г = 0,4 м) и отделяющем ее от области, занятой газом (г<0). Из газа на контактную границу К (г = 0) между газом и пузырьковой жидкостью падает ударный импульс. Момент достижения фронтом этого импульса границы К принят за 1 = 0. Распределение давления по координате исходного импульса показано на рис. б за 0,1 мс до достижения импульсом границы К (г = — 0,1 мс). В этот момент длина импульса Lg 0,35 м. В результате взаимодействия этого импульса с контактной границей К в газ отражается ударная волна, параметры и эволюция кото-ро1г будут практически такими же, как при отражении рассматриваемого импульса от неподвижной стенки (см. обсуждение после рис. 6.7.12). Одновременно в пузырьковый слой пройдет ударный импульс сжатия. На рис. 6.7.14 представлен такой вариант, когда характеристики пузырьковой жидкости, развертка давления р 0, I) при г = 0 (показанная линией К на рис. г), а следовательно, и прошедший в пузырьковый слой импульс точно такие же, что и на уже обсуждавшемся рис. 6.7.5, в. Соответствующий период до момента, когда импульс достигает стенки , показан в виде эпюр давления на рис. б. После отражения от неподвижной стенки Ш сигнал вернется на границу К здесь возникает волна разрежения, как на свободной поверхности, где р = Ро. Эта волна может вызвать снижение давления по сравнению с начальным. Эпюра давления при i = 18,2 мс соответствует максимальному снижению давления за все время процесса, когда пузырьковый экран из-за упругости газа и инерции жидкости расширяется. [c.104]

В общих чертах процесс запуска сопла протекает следующим образом. Во входном сечении мгновенно при возникновении распада произвольного разрыва происходит увеличение скорости и падение давления. Затем до момента времени i а 8 устанавливается стационарное втекание со скоростью звука, так как газ из ресивера поступает в отверстие и ускоряется до скорости звука. Если бы труба была цилиндрической, то такой режим течения существовал бы иостоянно. Однако из-за сужения сопла формируется отраженная ударная волна, которая движется навстречу потоку и достигает входного сечения при i = 8. В отраженной ударной волне происходит увеличение давления почти до давления в ресивере, а сама волна уходит в ресивер. Далее от входного сечения движется к минимальному сечению волна разрежения, которая, отражаясь от стенок, может порождать чередующиеся волны сжатия и разрежения, однако существенно меньшей интенсивности, чем первая отраженная волна. С течением времени интенсивность волн уменьшается и асимптотически происходит выход на стационарное значение. [c.247]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...