Прямая ударная волна

Исследуем более детально изменение состояния газа, получающееся при прохождении в нем стационарной ударной волны. Обратимся сначала к простейшей схеме, когда фронт волны составляет прямой угол с направлением распространения. Такая волна называется прямой ударной волной. [c.118]

Но это есть уже известное выражение (5) для скорости распространения прямой ударной волны в неподвижном воздухе. Такой результат является вполне естественным, так как для того, чтобы [c.125]

Рис. 13.16. Магнитогазодинамическая прямая ударная волна

Летательный аппарат движется на высоте Я = 10 км со скоростью V = = 2000 км/ч. Какова его скорость относительно частиц воздуха, по которым прошла прямая ударная волна, возникшая перед головной частью корпуса [c.100]

Рис. В-1. Характер изменения температуры газа за прямой ударной волной (температуры торможения 7 ) от скорости и плотности набегающего потока воздуха. Безразмерное число Маха Моо соответствует отношению скорости потока к скорости звука в тех же условиях.

Рис. В-2. Зависимость состава воздуха от температуры за прямой ударной волной в предположении термодинамического равновесия при давлении, равном атмосферному р = 10 Па). По оси ординат отложены мольные концентрации

На рис. В-1 показано, как изменяется температура газа за прямой ударной волной по мере увеличения скорости набегающего воздушного потока (числа Маха), а на рис. В-2 соответственно представлено изменение его химического состава. Переход кинетической энергии потока в тепловую приводит к тому, что при гиперзвуковых скоростях полета [c.6]

Скорость распространения прямой ударной волны может быть найдена из выражения (2.22). Если для скорости звука использовать выражение (2.13), то скорость ударной волны после подстановки этого выражения в (2.22) запишется в виде [c.40]

Из сказанного вытекает, что заброс давления при прямом гидравлическом ударе достигнет предельного значения лишь на том участке трубопровода, считая от задвижки, по которому успеет распространиться прямая ударная волна, возникающая в момент полного закрытия задвижки, до встречи ее с обратной волной, отраженной от источника расхода. [c.95]

Результаты расчета теплового потока по этой формуле также приведены на рис. 4 и 5 (кривая S). Параметры на поверхности тела и критические параметры за прямой ударной волной определялись по таблицам [13]. Оказывается, что тепловой поток больше для заостренных тел, при обтекании которых образуется присоединенная ударная волна, чем для затупленных тел, при обтекании которых образуется отошедшая ударная волна. Следовательно, тело с минимальным тепловым потоком следует искать среди тел с затупленной передней частью, для которых справедлива формула Ньютона (2.1). [c.530]

Для фиксированного давления в области торможения изэнтропические течения возможны при всех давлениях на выходе в диапазоне от до а также при Если давление на выходе становится равным /7, результирующая кривая давления будет st ze3. Поток является сверхзвуковым между горловиной и точкой z, где на прямой ударной волне происходит скачок давления. За ударной волной поток является дозвуковым. [c.362]

Здесь к — постоянный множитель, равный двум в классической теории Ньютона и значению коэффициента давления в точке торможения за прямой ударной волной в модифицированной теории Лиза-Ньютона, Vn — проекция вектора скорости набегающего потока Voo на нормаль к элементу поверхности. В аэродинамической тени значение Ср принимают равным нулю. Универсальность (т. е. независимость от формы тела) ньютонианского представления для коэффициента давления позволяет получить полезные [c.24]

Рассмотрим теперь равновесие потока газа. Давление при переходе через ударную волну возрастает, а площадь сечения за ударной волной, через которое газ мог бы вернуться назад в область отрыва, слишком велика, чтобы обеспечить равновесие с массой газа, отсасываемого из области отрыва перед ударной водной. Следовательно, реализуется неравновесное условие для потока газа, втекающего в область отрыва за носком. Это условие приводит к удлинению области отрыва и к образованию почти прямой ударной волны на конце иглы, которая разрастается и заменяет коническую ударную волну. С увеличением количества газа, поступающего в область отрыва, ударная волна разрастается, а область ее взаимодействия с головной ударной волной перед телом смещается наружу, в направлении к торцевой кромке цилиндра (фиг. 33). Следовательно, форма области отрыва изме- [c.246]

Это решение отличается от решения (2.5.6) для структуры зоны релаксации за прямой ударной волной, распространяющей- [c.164]

Рассмотрим прямую ударную волну, в которой скорость газа за фронтом направлена перпендикулярно к поверхности фронта. В системе координат, связанной с волной, скорость плотность р , давление и удельная внутренняя энергия за фронтом связаны с величинами перед фронтом Мд, Ро7 Ро5 законами сохранения массы импульса и энергии [c.209]

Здесь к = е - - р/р — энтальпия газа. Обозначая индексом 1 параметры перед ударной волной, а индексом 2 параметры за ней, запишем условия на стационарной прямой ударной волне в следуюш ем виде [c.77]

Пиже изучаются некоторые свойства прямых ударных волн, определяемых уравнениями (10.15). [c.77]

Заметим вначале, что первые три условия (20.9) совпадают с условиями на прямой ударной волне (с/ = тг/2) с заменой = = и. Далее остановимся главным образом на преобразовании поля скоростей при переходе через косую ударную волну. [c.155]

Подставляя их в формулу для отношения скоростей на прямой ударной волне, получим [c.155]

Но это есть уже известное выражение (5) для скорости распространения прямой ударной волны в неподвижном воздухе. Такой результат является вполне естественным, так как для того, чтобы остановить ударную волну, следует направить газовый [c.82]

Приведенная выше схема правильного или нормального отражения (см. рис. ПО) на практике не осуществляется, если интенсивность падающей волны слишком сильна или угол р велик. В этих случаях, как показывают эксперименты, образуется волна ОЯ, которая встречает падающую волну 03 не на границе, а в некоторой точке над ней (рис. 111). От этой точки к границе идет прямая ударная волна ООу. Состояние газа за отраженной волной далеко от границы определяется последовательным прохождением волн 08 и ОЯ. Вблизи границы газ проходит только одну головную волну ООу. Такое отражение называется неправильным, или маховским, отражением. Из граничного условия и непрерывности давления следует, что в областях за ударными волнами 00 и ОЯ давление газа одинаково, а скорости имеют одинаковое направление, по величине же они так же, как плотность, различны. Эти условия будут выполнены, если допустить существование линии контактного разрыва ОК между указанными выше областями газа (см. рис. 111). Такое допущение находится в согласии с наблюдениями. В окрестности контактной поверхности ОК течение газа завихренное. Как было отмечено выше, маховское отражение наблюдается при больших значениях числа М или угла р. С другой стороны, при указанных значениях этих чисел по формуле (1.20) мы получим комплексные значения угла ш. Отсюда следует вывод маховское отражение [c.443]

Рис. 2.19. Зависимость максимального давления на поверхности преграды, установленной под углом 90° к оси струи, и за прямой ударной волной от расстояния до преграды при натекании воздушной расчетной струи (Го = 300 К, 1,4 МПа), истекающей из сопла (Л = 3 мм, Н Ь = 3,3, М = 2,5)

Ю. . С а я с о в. О кинетике ионизации за прямой ударной волной в воздухе.— Докл. АН СССР, 146, 1962. [c.21]

На опыте измеряется спектральная интенсивность излучения столба нагретого газа при различных температурах и плотностях. В прямой ударной волне изучаются температуры порядка 3000—5000° К, в отраженной — порядка 8000° К. Пересчет измеренных интенсивностей на козффициент поглощения можно сделать с помощью известной формулы для потока излучения от нагретого слоя данной толщины й (см. 7, гл. II, формула (2.38)). Именно, количество лучистой энергии в интервале длин волн йЯ, выходящей в 1 сек с 1 см поверхности слоя в единицу телесного [c.283]

Следует принять во внимание, что необходимость учета изменения удельных теплоемкостей от температуры наступает раньше, чем необходимость применения уравнения состояния, отличное ог уравнения для совершенного газа. Например, как показывают расчеты, изменение удельных теплоемкостей от температуры при переходе через прямую ударную волну начинается с чисел М набегающего потока, равных 3- 4. При М ,=6ч-7 сохраняет свое значение уравнение состояния для совершенного газа, а также уравнение для скорости звука [c.55]

Boii а (со), начиная от прямой ударной волны (на осп симметрп и кончая волной Маха (на периферии). Каждый элементарн участок криволинейной ударной волны отвечает касательной этому участку плоской волне. [c.136]

Максимальное напряжение в прямой ударной волне сГг, максимальный уровень растягивающих напряжений в плоскости откола (Гр, средняя скорость нарастания растягивающих напряжений от нуля до максимума dorldt, а также время нарастания их до максимума tp для стали ХНМ приведены в табл. 10. [c.223]

Трубка Пито — Прандтля применяется также для определения V и Маха числа М в сверхзвуковом потоке. В этом случае перед трубкой образуется ударная волна и измеряемое в центр, отверстии давление практически равно давлению торможения Ро за прямой ударной волной. При известном из др. измерений давлении изоэнтропич. торможения Ро по величине отношения р о/ра можно определить М в потоке перед трубкой. Измеряемые трубкой значения Ра или Ро (соответственно при дозвуковой или сверхзвуковой скорости) почти не зависят от угла между вектором. местной скорости и осью трубки, пока этот угол не превышает 15—20 , но значения статич. давления р сильно зависят от этого угла даже при небольшой его величине. [c.171]

Прямая ударная волна при М = 1,5. Картина, состоящая из пар слабых косых ударных волн (М-образные волны фотографий 265 и 269), создается полосками клейкой ленты на нижней и верхней стснках сверхзвукового сопла. Эти волны заканчи- [c.138]

Нестационарное формирование прямой ударной волны. Классическое описание усиления крутизны течения непрерывного сжатия до возникновения ударной волны визуализируется здесь с помощью шггерферометрии в ударной трубе. Из-за того что взрывное разрущение диафрагмы приводит к возникновению начальной волны неправильной формы, в ударной трубе подвещивается листок из пластика, по которому ударяет первичная волна. [c.139]

В установившемся потоке эта вторая волна вызывает отрыв потока на игле. На подлинной фотографии можно видеть слабую коническую ударную волну, вызванную отрывом и начинающуюся почти на половине расстояния между основанием иглы и первой ударной волной. На приведенной репродукции она почти незаметна. Слабая линия, воспринимаемая как продолжение прямого скачка и на игле почти нормальная к направлению потока (фиг. 32), связана с эффектом послесвечения источника света и не заслуживает внимания. Фотография на фиг. 31 соответствует началу перемещения точки отрыва вверх по потоку. По истечении 50 МКС точка отрыва достигает конца иглы (фиг. 32). В этой фазе размеры области отрыва довольно велики, и на конце иглы формируется сильная, почти прямая ударная волна, распространяющаяся по нормали к иглв приблизительно на расстояние двух диаметров иглы от ее конца. На ббльших расстояниях наблюдается слабая ударная волна, наклоненная к потоку под углом, лишь немного превышаюнщм угол Маха. Головная ударная волна перед телом не проходит через область отрыва, а расщепляется на несколько ветвей на расстоянии около двух диаметров тела от оси. Это расщепление ударной волны, по-видимому, каким-то образом обусловлено взаимодействием с ударной волной, расположенной выше по потоку. Пограничный слой на тупом теле [c.243]

Опыты по динамическому сжатию цезиевых паров выполнены [20, 24] на пневматической диафрагменной ударной трубе, схема которой приведена на рис.9.3. В целях получения высоких начальных давлений насыщенных паров установка длиной 4 м и внутренним диаметром 4,5 см нагревалась до температуры 700°С. Ионизующая ударная волна создавалась при разрьюе диафрагмы, разделяющей пары цезия и сжатый инертный газ — гелий, аргон или их смеси при давлении до 0,1 ГПа. Измерения проводились как в прямой ударной волне, так и в ударной волне, отраженной от закрытого торца трубы. Измерялись скорость фронта ударной волны и плотность Ударно-сжатой плазмы. Длина волны зондирующего рентгеновского [c.345]

Протяженность области сверхзвуковых скоростей в случаях, рассмотренных выше, ограничена концом первой бочки , где в результате маховского отражения висячего скачка от оси симметрии образуется интенсивная (почти прямая) ударная волна ( диск Маха ), занимающая значительную часть сечения струи. С уменьшением ро/ре размер диска Маха , а одновременно - и области дозвуковых скоростей за ним быстро сокращается. Поэтому для параметров, осред-ненных по элементарным отрезкам у оси симметрии, которые могут пересекать дозвуковые зоны, выполняется неравенство (1.1), т.е. поток в этом смысле остается сверхзвуковым. Данное обстоятельство делает возможным применение развитого метода для расчета слабо недорасширенных струй без ограничения по х. Именно такому случаю отвечают рис. 9 и 10, соответствующие ро/Ре = 2.0. [c.153]

Здесь число Маха Min определяется по замороженной скорости, звука. Отношение плотностей до и после ударного фронта можно получить из формулы (2.3.7), положив в ней ei h hf и задав hje в соответствии с состоянием газа за ударной волной. Пусть это состояние будет равновесным. Тогда при hflh O получим формулу (2.3.6). В другом предельном случае набегающего потока, замороженного относительно равновесных параметров за прямой ударной волной (в принципе это возможно в сопле высокотемпературной аэродинамической установки), состав и состояние газа не изменятся при переходе через ударную-волну н ==(у/—1)/(y/+1)- [c.62]

Плотность за скачком определяется знаком функции Q в формуле (1.10.2), так как течение газа за прямой ударной волной идентично течению в канале постояннсго сечения. Эбычнэ плотность возрастает, если физико-химические процессы протекают с поглощением тепла, и наоборот. [c.64]

В гл. 2 была рассмотрена одна из простейших задан газодинамики — получение условий на прямой ударной волне. Для определения этих условий было достаточно использовать законы сохранения массы, импульса и энергии. В данной главе эти законы будут применены для получения обш,их уравнений движения идеальной жидкости в трехмерном пространстве ). Затем обш ая теория будет применена к некоторым задачам, включая сверхзвуковое обтекание тела малого размера, одномерное течение в канале и свободное расширение газа в полубескопечное пространство. [c.55]

Как известно, для определения всех параметров газового потока требуется знать распределение трех величин. Выберем в качестве первой число Маха, в качестве второй - температуру торможения, а в качестве третьей - статическое давление. Таким образом, при изучении изэнталь-пийных (Го = onst) изобарических (р = onst) струй достаточно найти всего одну величину - число М. Его удобно вычислять по формуле Рэлея по измеренным давлениям торможения за прямой ударной волной, образующейся на носике трубки Пито [см. формулу (2.1)]. В первом приближении можно считать, что ро пропорционально М , а следова- [c.56]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...