Толщина волны ударной

Б итоге, учитывая (" + 1)/(2у) 1, получим, что характерная толщина L ударной волны в газовзвеси равна [c.347]

В физических переменных толщина тонкого ударного слоя (отход ударной волны от тела) составляет [c.445]

Ударная волна может распространяться как в горючей смеси, так и в инертном газе. Рассмотрим инертный газ, перемещаемый поршнем. Если скорость движения поршня мала по сравнению со скоростью звука, молекулы, получающие при столкновении с поршнем дополнительную энергию, успевают разнести ее по всему объему газа. Процесс протекает практически равновесно, давление во всем объеме оказывается одинаковым. Если же скорость поршня (например, пули) превышает скорость передачи импульса молекулами (скорость звука), то у поршня создается давление, значительно превышающее давление газа вдали от него. Толщина фронта, в котором меняется давление, сравнима с длиной пробега молекул (порядка 0,1 мжм). Он называется фронтом ударной волны. Ударную волну можно создать и с помощью взрыва. Распространяясь в горючей смеси, ударная волна поджигает ее путем сжатия в очень узком фронте (толщиной около 0,1 мкм), за которым движется зона собственно горения толщиной 0,1— 1 см. При горении выделяется энергия, необходимая для поддержания ударной волны. В отличие от нормального пламени в реакцию здесь вступает неразбавленная смесь. Температура горения при этом выше (из-за разогрева при сжатии), поэтому смесь сгорает значительно быстрее, чем в нормальном пламени. Такое пламя движется с огромной скоростью, превышающей скорость звука и составляющей 2—5 км/с. [c.148]

С другой стороны, в ряде случаев нет необходимости определять структуру ударной волны. Если характерный линейный размер задачи намного превышает толщину самой ударной волны, то можно описывать ударную волну в многофазной смеси в рамках представлений механики сплошной среды как поверхность сильного разрыва параметров, разделяющую области непрерывного движения. Если пренебречь узкой по сравнению с характерным размером задачи зоной резкого изменения параметров, то значения параметров, характеризующих потоки перед и за поверхностью сильного разрыва, можно [c.723]

Позднее Рэлей (1910), Дж. Тейлор (1910), затем Р. Беккер (1921) получили формулу для толщины фронта ударной волны, толщины скачка уплотнения, рассматривая и теплопроводность и вязкость, полагая соответствующие коэффициенты постоянными По этим приближенным теориям для слабой ударной волны получалось, что чем больше возмущения, тем меньше толщина ее фронта, причем толщина имела порядок длины свободного пробега молекул. В случае сильной ударной волны значительно усложняется ее структура, необходимо учитывать излучение и лучистый теплообмен, что стало делом последующих лет. [c.316]

При сравнении теории с экспериментом следует иметь в виду, что наряду с погрешностями, связанными с приближенным характером сравниваемых теоретических результатов, расхождение между теоретическими и экспериментальными данными может быть обусловлено также плохим соответствием принятого в теории закона взаимодействия молекул с истинным законом взаимодействия молекул в опыте. Константы, входящие в теоретические законы взаимодействия молекул, берутся обычно из каких-либо макроскопических опытов. Толщина волны очень чувствительна к выбору модели взаимодействия молекул. Поэтому экспериментальные данные о толщинах волн весьма удобны для определения законов взаимодействия молекул. Для сравнения же теоретических и экспериментальных данных о структуре волны необходимы законы взаимодействия, взятые из независимых испытаний, например из опытов по определению вязкости. Однако экспериментальные данные по вязкости имеются лишь для температур, меньших температуры в сильных ударных волнах. [c.301]

Например, при оценке толщины фронта ударной волны необходимо учитывать время релаксации в тех жидкостях, в которых подобные молекулярные явления типа гистерезиса оказывают влияние на величину второй вязкости (см. прим. 2) на этой стр.). (В классической теории механики континуума толщина фронта ударной волны предполагается равной нулю.) [c.72]

Важны два других типа волн напряжения, возникающих в среде, в которой зависимость напряжение — деформация перестает быть линейной,— ударные волны и пластические волны. Ударная волна может образоваться в среде, когда скорость распространения больших возмущений превосходит скорость распространения меньших возмушений. При этих условиях любой импульс давления, распространяясь в среде, образует все более и более крутой фронт, толщина которого в пределе ограничивается молекулярным строением среды. С другой сто- [c.8]

Дробление пузырьков, сильно уменьшая их размер, уменьшает и толщину ударных волн или толщины переходных зон, в которых происходит переход из исходного состояния в состояние за волной. Уменьшение толщины волны соответствует уменьшению размывания или дисперсии волны, что может приводить к более позднему затуханию впереди идущей волны из-за идущей сзади волны разгрузки. В среде с измельченными из-за дробления пузырьками может быстрее реализоваться и отражение волпы от твердой стенки, приближаясь к отражению, соответствующему идеальной сжимаемой жидкости. [c.110]

Другим важным различием между аргоном и воздухом является влияние эффективной электронной температуры. Из предыдущих параграфов мы видели, что электронная температура во фронте ударной волны может быть значительно ниже эффективной температуры плазмы и что это различие в температурах должно изменять толщину фронта ударной волны. Однако в случае воздуха электроны быстро приходят в равновесие с молекулами (и атомами) вследствие большой величины эффективных сечений процессов возбуждения колебательных степеней свободы молекулярного азота. Для большинства условий, представляющих интерес при гиперзвуковом полете, молекулы N2 из-за своего высокого потенциала диссоциации (9,7 эв по сравнению с 5,1 эв для Оз) будут оставаться в молекулярной форме. [c.496]

Чтобы рассчитать структуру фронта ударной волны в воздухе, перечисленные выше реакции должны быть учтены в члене, соответствующем появлению новых частиц, как это сделано для более простого случая аргона. Такой расчет, однако, выходит за пределы данной книги. Тем не менее путем разумного отбора соответствующих реакций можно определить порядок величины толщины фронта ударной волны в воздухе. Такой отбор можно провести посредством сравнения энергетических балансов приведенных выше реакций. Эти энергетические балансы можно приближенно рассчитать, используя соответствующие теплоты реакций, приведенные в табл. 13.2. [c.500]

Выбор параметров разрядной цепи и напряжения, до которого заряжается конденсатор, зависит от выполняемого технологического процесса. Во второй стадии при расширении искрового канала образуется ударная волна, представляющая возмущение в среде, которое распространяется в виде зоны сжатия с крутым передним фронтом. Давление на фронте ударной волны достигает нескольких десятков тысяч атмосфер и определяется скоростью выделения энергии в канале разряда. Исследования показали, что толщина фронта ударной волны определяется величиной свободного пробега молекулы в жидкости и имеет порядок 10 — 10 м.ц. [c.283]

Однако при таком выводе не учитываются центробежные силы, действующие на частицы газа при движении вдоль криволинейной границы тела. Влияние центробежной силы может быть значительным за счет большой плотности газа за ударной волной. Поэтому действительное давление на выпуклой поверхности тела при X = оо меньше величины, получаемой по формуле Ньютона. Определим приближенно давление на поверхности тела с учетом центробежных сил. За фронтом очень сильной ударной волны (X = оо) трубка тока делается бесконечно тонкой. При этом частицы газа в трубке тока, испытывая неупругое столкновение с телом, движутся вдоль поверхности тела, сохраняя касательную составляющую скорости. Таким образом, весь слой газа бесконечно малой толщины между ударной волной (показанной на рис. 102 пунктиром) и поверхностью тела заполнен такими трубками тока. Направим ось х вдоль поверхности тела в меридианной плоскости, ось у направим по нормали к оси X. Рассмотрим частицу газа с координатой х, которая встретилась с телом вблизи точки с координатой и имеет касательную к телу скорость и (5) (см. рис. 102). Пусть йу — толщина трубки тока в сечении х. Так как инерцией газа вдоль оси у мы пренебрегаем, то разность давлений, действующих на частицу в этом направлении, должна равняться центробежной силе [c.418]

Несмотря на огромные давления воздушной кумулятивной струи и последующий за ней сильнейший удар детонационной волны взрыва, зона пластических деформаций в свариваемом контакте относительно невелика. Практически эта зона немного превышает толщину фронта ударной волны, составляющей приблизительно 30—300 параметров кристаллической решетки. Исходная толщина свариваемых деталей почти не изменяется и после сварки. Весь механизм сваривания протекает за время миллионных долей секунды, что и определяет значительное структурное своеобразие самого сварного соединения. Определим, какого порядка температуры могут достигать верхние слои кристаллитов в плоскости свариваемого контакта при сварке меди. [c.93]

К вопросу о толщине фронта ударной волны, который может быть решен лишь при учете молекулярной структуры вещества, т. е. при микроскопическом рассмотрении процесса ударного сжатия, мы вернемся ниже, в 23. Теперь же продолжим макроскопическое описание явления ударного сжатия, исходя только из законов сохранения массы, импульса и энергии. [c.54]

Вязкость и теплопроводность проявляются только при наличии больших градиентов гидродинамических величин, которые имеют место, например, в пограничном слое при обтекании тел или внутри фронта ударной волны. В этой книге вязкость и теплопроводность нас будут интересовать в основном с точки зрения их влияния на внутреннюю структуру фронта ударных волн в газах. При изучении этой структуры течение можно считать зависящим от одной координаты X (плоским), так как толщина фронта ударной волны всегда намного меньше радиуса кривизны его поверхности. Поэтому мы не будем останавливаться на выводе общего уравнения движения вязкой жидкости (газа), которьи можно найти, например, в книге Л. Д. Ландау и Е. М. Лифшица [1], и поясним только, как можно получить уравнения для одномерного, плоского случая. [c.66]

Как видно из (78), толщина фронта ударной волны А не остается стационарной по двум причинам. [c.30]

Иными словами, поглощение пилообразной волны, образовавшейся в точке оказывается столь интенсивным, что оно приводит к локальному уменьшению амплитуды сходящейся волны при ее распространении и соответствующему увеличению толщины фронта ударной волны. Это иллюстрируется рис. 15, где кривая 1 — изменение амплитуды сходящейся сферической волны без учета поглощения, а кривая 2 — с учетом поглощения пилообразной волны. Действительно, с помощью (74) легко установить, что, например, в сходящейся сферической волне [c.31]

По результатам исследования годографов упругих волн в первых вступлениях сигнала при толщине эталонного материала 1-5 мм установлено, что они линейны и волны ударного типа отсутствуют. Первые вступления годографов характеризуют продольные волны. [c.30]

Мы говорили до сих пор об ударных волнах как о геометрических поверхностях, не обладающих толщиной. Рассмотрим теперь вопрос о структуре реальных физических поверхностей разрыва. Мы увидим, что ударные волны с небольшими скачками величин представляют собой в действительности переходные слои конечной толщины, уменьшающейся при увеличении величины скачков. Если же скачки величин в ударной волне не малы, то, действительно, разрыв происходит настолько резко, что в макроскопической теории не имеет смысла говорить о его толщине. [c.489]

Соотношения (85,1—3) на ударной волне были получены из условий постоянства потоков вещества, импульса и энергии. Если рассматривать поверхность разрыва как слой конечной толщины, то эти условия надо писать не в виде равенства соответствующих величин по обе стороны разрыва, а в виде их постоянства вдоль всей толщины разрывного слоя. Первое из этих условий (85,1) не меняется [c.489]

Возникающие при таком обтекании ударные волны наклонены к направлению движения под малым углом — порядка величины отношения 0 = Ь/1 толщины тела к его длине. Эти волны, вообще говоря, искривлены и в то же время обладают большой интенсивностью — хотя скачок скорости на них относительно мал, но скачок давления (а с ним и энтропии) велик. Поэтому течение газа в общем случае отнюдь не является потенциальным. [c.657]

Впереди тела, движущегося в среде со скоростью, большей скорости звука в ней, находится головной участок ударной волны. У тел, им.еющих заостренную форму, головной участок ударной волны располагается очень близко к острию (рис. 192). Если тело имеет затупленную форму, то ударная волна отрывается от движущегося тела и распространяется впереди него (рис. 193). Перед головным участком ударной волны находится невозмущенная область /, а за фронтом этой волны — возмущенная область 2. Когда ударная волна доходит до какой-либо частицы среды, ее скорость возрастает скачком. Если в трубе слой сжатого газа между ударной волной и поршнем все время возрастает, то в данном случае, когда нет стенок, частицы сжатого газа непрерывно расходятся в стороны, освобождая место для движущегося тела. Поэтому слой газа между фронтом ударной волны и равномерно движущимся телом имеет постоянную толщину. Частицы газа, поступающие в этот слой, непрерывно расходятся пз него в стороны, вызывая возмущения в окружающей среде. [c.240]

Эти формулы можно использовать также при расчете теплоотдачи на боковой поверхности конуса. По мере удаления от вершины конуса ширина пограничного слоя увеличивается, поэтому толщина его растет медленнее, чем на плоской поверхности. Этот фактор приводит к увеличению интенсивности теплоотдачи на поверхности конуса по сравнению с пластиной. Его влияние можно учесть введением в правую часть уравнений (10.25) и (10.26) поправки, равной / 3. При расчете теплоотдачи конуса величина скорости газа должна определяться по параметрам потока за ударной волной. [c.385]

IV.51. Определить максимальное давление в горизонтальном трубопроводе длиной I = 6,5 км и время достижения ударной волной начала трубопровода при мгновенном закрытии затвора в его конце, где свободный напор Яс = 20 м, если а) трубы стальные, диаметром D = 1400 мм и толщиной стенок б = 16 мм, а расход воды в трубопроводе Q = 2,2 м /с б) трубы чугунные D = 900 мм б = 26 мм [c.108]

Толщина волны ударной 298, 302 — слоя Кнудсена 321 Траектории фазовые 44 [c.439]

Расчеты и оценки (4.4.28) показывают, что увеличение интенсивности волны нри прочих одинаковых условиях (в том числе и сохранении размера капель) приводит к уменьшению толщины волны. Измеряя толщину волны в экспериментах с различными размерами частиц или капель в смеси, можно определять или уточнять зависимость коэффициента трения , от числа Rei2 и объемного содержания частиц аг в ударно-волновых процессах (см. G. Rudinger, 1964). [c.347]

Г. Паттерсон, позднее Г. Мотт-Смит и др.). Ряд теоретических и экспериментальных работ был посвящен определению толщины фронта ударной волны (Л. Томас, П. Либби и М. Мордухов, Ф. Горниг и др.). [c.327]

Однако реальное существование таких вторичных скачков остается проблематичным, пока не выяснен возможный механизм вязкости , поддерживающий его структуру, - так же как обычтя вязкость необходима для существования газодинамических ударных волн. Очень вероятно, что такая вязкость может быть связат с дифракционным эффектами, приводящими к излучению энергии из окрестности излома, где геометрический подход неприменим. При этом в принципе может установиться стациошрный излом с резким, но непрерьшным изменением 0 и М вдоль фронта. Его характерную ширину 8 можно оценить, приравнивая расстояние на котором скачок Мд распльшается из-за дифракции до ширины йд ( д 5 /5р, где йр - толщина первичного ударного [c.98]

Здесь постоянная интегрирования подобрана таким образом, что а = 0 при х=0. Полученное решение определяет х а), что вместе с конечными выражениями для р1 а), у а), Ш а) определяет в параметрической форме относительно а структуру фронта стационарной ударной волны ). Нетрудно вычислить, что при а = 0,95 имеем характерную толщину волны х = 1,3 или л = 1,ЗаоУа2о. Кинетические энергии радиального движения жидкости, приходящиеся на ее единицу массы к = и на один пузырек к п = 2па аГ 1 ), в стационарной ударной волне к моменту схлопывания (аг О, чему соответствует индекс Р внизу) в соответствии с этим решением равны [c.127]

КОБОЙ смеси. Видно, что, в отличие от ударных волн в воде с пузырьками воздуха (см. рис. 6.4.8), когда стационарные волны с интенсивностью ре 2 имели осцилляционную структуру, наличие фазовых переходов конденсации в пароводяной смеси усиливает тенденцию к монотонной структуре и расширяет диапазон интенсивностей, при которых такая структура реализуется. Этот диапазон существенно зависит от степени диспергированности паровой фазы (радиуса пузырьков йо), но характерной интенсивностью, выше которой в волне при любых размерах пузырьков проявляется осцилляционная структура, является 1 + Последняя превосходит соответствующую величину, равную г, в случае газовых пузырьков (см. обсуждение рис. 6.4.2). Существенное отличие от ударных волн в жидкости с пузырьками нерастворимого газа состоит в том, что толщина таких волн в жидкости с паровыми пузырьками из-за смыкания пузырьков и малой скорости волны значительно меньше. Так, при ра 0,1 МПа для смеси паровых пузырьков радиусом йо 0,1 мм в воде толщина стационарной ударной волны равна 5—10 см, в то время как для смеси газовых пузырьков того же размера эта толщина равна примерно 1 м. [c.131]

В работах Хорнига и др. [3] распределение плотности во фронте слабых ударных волн определялось по отражению света от поверхности фронта. Начальная плотность газа подбиралась так, чтобы толщина фронта ударной волны была сравнима с длиной волны света. При этом условии коэффициент отражения зависит от толщины переходного слоя и распределения плотности (т. е. коэффициента преломления) в нем. Таким образом были измерены толщины фронта и скорости возбуждения вращений молекул в слабых ударных волнах. [c.210]

При обсуждении этих процессов (здесь — для одного типа возбуждения и в разд. 2.11 — для более общих типов) мы не придаем особого значения вопросу о точном значении б. Действительно, удвоение коэффициента диффузии вдвое уменьшает необходимую крутизну профиля в ударной волне и поэтому удваивает ее толщину однако ударная волна остается настолько предельно тонкой по сравнению с другими характерными размерами, что ее поведение с учетом удваивания или без него — это в сущности то же самое разрывное изменение плотности. Соответственно всякие попытки улучшить линейнзто аппроксимацию (193) добавочных сжимающих напряжений или учесть действительную частотную зависимость вклада в б, связанного с запаздыванием (разд. 1.13), здесь опущены. [c.195]

В разработанном Г.Г. Черным методе расчета нестащ10нарных и стационарных течений [10, 11] с сильными ударными волнами использована та особенность таких течений, что плотность газа в сильной ударной волне возрастает примерно на порядок. (Для совершенного газа отношение плотностей до и после ударной волны равно е = (у - 1)/(у + 1) = о(1). где у - отношение удельных теплоемкостей. При высокой температуре в волне, когда "включаются" многочисленные физико-химические реакщш, эффективная величина у приближается к единице, что дополнительно уменьшает величину е.) Из-за сильного увеличения плотности газа за волной толщина невязкого ударного слоя - расстояние между сильной ударной волной и телом, обтекаемым гиперзвуковым потоком, или между волной и поршнем, сжимающим газ с достаточно большой скоростью, - оказывается порядка г. Появление малого параметра е, вместе с отмеченными особенностями течений с сильными ударными волнами, позволяет искать распределения параметров газа между ударной волной и телом в виде разложений по степеням е с заранее известной структурой соответствующих коэффициентов. Более того, во многих задачах оказалось возможным офаничиться первыми членами соответствующих разложений. [c.5]

Т. е. в течение некоторого характерного для кинетики данной реакции времени т ). Поэтому ясно, что за ударной волной будет следовать передвигающийся вместе с нею слой, в котором и происходит горение, причем толщина этого слоя равна произведению скорости распространения волны на время т. Существенно, что она не зависит от размеров тел, фигурирующих в данной конкретной задаче. Поэтому при достаточно больших характерных размерах задачи можно рассматривать ударную волну вместе со следующей за ней областью горения как одну поверхность разрыва, отделяющую сгоревший газ от несгорев-шого. О такой поверхности разрыва мы будем говорить как о детонационной волне. [c.671]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...