Ударные волны фокусировка

Более сложные виды разрывов могут быть получены фокусировкой в одной точке ряда ударных волн и изэнтропических волн сжатия. Эти виды разрывов здесь не будут рассматриваться подробно. Поэтому введем определение 3, не детализируя его. [c.57]

Определение 3. Функции на характеристике второго семейства име-ют разрыв класса Р, если этот разрыв определяется фокусировкой в одной точке ударных волн и волн сжатия. [c.57]

Итак, в качестве контрольного контура выбирается замкнутая линия, состоящая из линии тока аЬ, характеристики Ьс и ударной волны (или характеристики) са. Область, ограниченную контрольным контуром, будем называть областью влияния. Следует помнить, что последняя является областью влияния с точки зрения слабых возмущений. В то же время, если допустимо накапливание слабых возмущении, приводящее к конечным возмущениям, то область влияния должна быть ограничена ударной волной с Ь. Примером сосредоточения слабых возмущений является фокусировка характеристик первого семейства в некоторой точке d, из которой вниз по течению идут две ударных волны с п и с Ь (см. 3.1.2). [c.66]

Началу координат отвечает = оо, т. е. момент фокусировки ударной волны в центре. Определим предельные распределения всех величин по радиальным расстояниям в этот момент. С учетом (107,12) из уравнений (107,6—7) найдем, что [c.567]

После фокусировки в центре возникает отраженная ударная волна, расширяющаяся (при > 0) навстречу движущемуся к центру газу. Движение в этой стадии тоже автомодельно, с тем же показателем автомодельности а, так что закон расширения R со Более подробным исследованием этого движения мы здесь заниматься не будем "). [c.568]

Голографическая интерферометрия динамических фазовых предметов в гидро- и аэродинамике жидких струй, газовых потоков и т, д. требует применения специальной методики, близкой к обычной интерферометрии этих предметов [12, 118—120]. Она отличается от рассмотренной методики отсутствием фокусировки на фотопластинке. Благодаря этому количество фиксируемой информации на фотопластинке увеличивается. Схема эксперимента может быть такой же, как и в методе двойной экспозиции. Возникновение интерференционных полос связано с тем, что свет, прошедший более плотные участки, например фронт ударной волны, отстает и задерживается по фазе в сравнении со светом, прошедшим тот же путь в однородной среде. [c.323]

Было замечено, что впадины с большим отношением глубины к диаметру могут иметь скругленное дно. В связи с этим Эллис [2] предположил, что эффект фокусировки волн, по-види-мому, действует на ранних стадиях разрушения, а на более поздних стадиях разрушение ускоряется под действием струек, образующихся при схлопывании пузырьков. Предположим, что на дне впадины образовалось газовое ядро, причем поверхность раздела направлена выпуклостью в сторону жидкости. Такие условия будут способствовать образованию высокоскоростных струек на поверхности раздела под действием колебаний давления, создаваемых течением в верхней части впадины. Образующиеся струйки будут направлены ко дну впадины. Механизм образования струек под действием ударных волн, распространяющихся в жидкости в направлении поверхности раздела жидкости и газа, был описан в работе [4]. [c.416]

За начало отсчета времени i — О в этой задаче удобно принять момент фокусировки, когда радиус фронта ударной волны i = 0. В связи с этим определение (4.5) переменной приходится несколько изменить, положив [c.240]

После момента фокусировки отраженная от центра ударная волна распространяется по газу, движущемуся ей навстречу к центру. Движение в этой стадии также автомодельно, причем показатель а остается прежним радиус фронта теперь Л (i > 0). Плотность газа за фронтом отраженной волны при у = " 15 в 23 раза больше плотности за фронтом падающей волны (pi = бро) и равна pj = 137,5 ро. [c.242]

Захлопывание пустой сферической полости в жидкости, с процессом схождения ударной волны к центру имеет ряд общих черт процесс захлопывания пузырьков в жидкости. При захлопывании также происходит концентрирование энергии, и скорость движения границы жидкости и давление нарастают при уменьшении радиуса, достигая в момент фокусировки больших значений. После схлопывания в центральной области образуется пик давления и от центра распространяется ударная волна. [c.242]

В задаче об ударной волне в стадии фокусировки решение ищется в автомодельной форме [c.324]

Рис. 9. Фокусировка автомодельной сходящейся ударной волны [АО — сходящаяся волна, = 1 ОВ — волна, отраженная от центра, I = пунктиром указано движение частицы газа).

Следует ожидать, что такая ударная волна, будучи цилиндрической и сходящейся, перед фокусировкой будет неограниченно усиливаться, т. е. факт разрывности волны, видимо, открывает принципиальную возможность ее неограниченного усиления. Физической особенностью этого предполагаемого случая кумуляции будет появление очень сильного поля внутри вещества, что может представлять интерес для разнообразных приложений. [c.339]

Искусственный стриммер. Одной из причин применения ранее высокого напряжения являлась необходимость создания высокого градиента напряжения, достаточного для ионизации начального канала проводимости — стриммера. Как показывают осциллограммы электрических разрядов, в жидкости после пробоя межэлектродного промежутка напряжение на нем резко уменьшается и остается постоянным во все время прохождения основной энергии разряда. Необходимость образования начального стриммера, очевидно, не может считаться достаточно веской причиной применения высокого напряжения. Поэтому в разрабатываемом процессе был применен искусственный стриммер — тонкая проволочка, которая, сгорая в начальный стадии прохождения импульса, создает канал проводимости. Это достаточно простое решение вопроса дает возможность обойтись без применения высокого напряжения. При этом следует иметь в виду еще два обстоятельства, являющихся существенными достоинствами процесса с искусственным стриммером. Первым из них является то, что, придавая проволочке ту или иную конфигурацию, можно изменять траекторию электрического разряда и осуществлять в некоторой степени фокусировку ударной волны в нужном направлении. Вторым существенным обстоятельством является то, [c.274]

Как уже было сказано, предельное, автомодельное решение справедливо только в области малых размеров порядка радиуса фронта и притом вблизи момента фокусировки ударной волны, когда этот радиус мал. [c.619]

Отсюда вытекает важное следствие, касающееся причинной связи явлений. Как известно, в области непрерывного течения характеристики одного семейства никогда не пересекаются. Значит, все те С -характе-ристики, которые проходят выше о-линии (см. рис. 12.2), не догоняют фронт ударной волны до момента фокусировки. (С -характеристики, проходящие ниже о-линии, догоняют фронт С +-характеристики сами выходят с линии фронт..) [c.625]

После момента фокусировки, при > О, отраженная от центра ударная волна распространяется по газу, движущемуся навстречу к ней, к центру. Движение в этой стадии также автомодельно, показатель автомодельности не меняется. Закон распространения фронта отраженной ударной волны при > О есть В [c.627]

С процессом схождения ударной волны к центру имеет целый ряд общих черт процесс захлопывания пузырьков в жидкости (в воде). В реальной жидкости часто образуются маленькие пузырьки, заполненные паром жидкости и нерастворенными газами. Явление образования пузырьков носит название кавитации. В стационарных условиях пузырек устойчив, газовое давление изнутри уравновешивает давление в жидкости. Когда жидкость участвует в движении и попадает из области низкого давления в область более высокого, внутреннее давление в пузырьке, который образовался раньше, при низком давлении, становится меньше нового, высокого давления в жидкости. Жидкость при этом устремляется к центру, захлопывая пузырек. При захлопывании пузырька, как и при фокусировке ударной волны, происходит концентрирование энергии. Скорость захлопывания и давление нарастают по мере уменьшения радиуса пузырька и в стадии фокусировки достигают весьма больших значений. После схлопывания в центральной области образуется пик давления и от центра распространяется ударная волна. [c.628]

Энергия всего течения бесконечна, как и в задаче о фокусировке ударной волны. (Энергия, заключенная в сфере радиуса г в момент фокусировки i = О, i = О, пропорциональна Отсутствие интеграла энергии и относит автомодельную задачу ко второму типу. Распределения скорости, квадрата скорости звука и плотности по радиусу в момент схлопывания полости, когда R = О, имеют вид [c.631]

Ход решения вполне аналогичен решению задачи о фокусировке ударной волны. Вводим новые представители V, С, Е, и получаем систему, соответствующую (12.15). Система сводится к одному дифференциальному уравнению первого порядка относительно V ш Z ш двум квадратурам фактически вместо двух квадратур получается одна квадратура и одно алгебраическое соотношение между переменными — интеграл адиабатич-ности. Собственное значение системы уравнений, показатель а, находится методом попыток, путем численного интегрирования уравнения для функции Z (7), из условия, чтобы интегральная кривая прошла через нужную особую точку. Как и раньше, особой точке соответствует о-линия на плоскости X, I, которая является С -характеристикой и ограничивает область влияния на движение фронта ударной волны. [c.634]

В случае цилиндрической симметрии движения может быть три типа акустических волн продольные (сжатия и разрежения) и два типа поперечных — осев ые и параллельно оси цилиндра) и азимутальные (и нормально оси). В каждом случае волны могут быть ударными. Как обычно, нас интересуют поведение таких сходящихся волн при их фокусировке и описывающее их автомодельное решение. [c.333]

При постановке задач о наилучшей форме тел в сверхзвуковом потоке возникнет необходимость определения условий, которым функции V , д, р, р или их часть, подчиняются на характеристиках. Предельно быстрое увеличение плотности приводит к соответствуюшим разрывам функций на ударных волнах, предельно быстрое уменьшение — к конечным скоростям изменения р на характеристиках с возможной бесконечной скоростью изменения р в точке или даже с разрывом в точке фокусировки характеристик (как, например, в течении Прандтля—Майера). [c.52]

Изэнтропические разрьты. Энтропия газа 3 при прохождении через ударную волну увеличивается, вместе с ней увеличивается и величина <р. В дальнейшем появится необходимость построения разрывных течений с постоянной энтропией. Такого вида разрывы могут быть получены только в отдельных точках потока фокусировкой характеристик, начинающихся выше по потоку (рис. 3.3). Области течений с непрерывным сжатием, содержащие фокусирующиеся характеристики, иногда называют волнами сжатия. [c.54]

Предлагается качественнш модель формирования ППС ближ-ней зоны . Лазерное излучение испаряет материал покрытия, формируя факел паров, распространяющийся в ближайшей окрестности пятна фокусировки со сверхзвуковой скоростью. 1 1а фронте ударной волны реализуются условия для плазмообразования в поле лозерного [c.96]

Распространение возникших сейсмических волн в значительной степени зависит от характера окружающих пород. Опыт показал, что в некоторох геологических условиях сейсмическая ударная волна относительно однообразно распространяется по всем радиальным направлениям, в других условиях, наоборот, заметна тенденция фокусировки сейсмической энергии в определенном направлении. В результате создается ясно выраженная асимметрия в амплитуде сейсмического толчка. [c.101]

Основная цель данного исследования состоит в сравненпп при одинаковых Xf работ А, которые требуются для разных автомодельных АС, с работой Ао, необходимой для ИС. Кроме АС, с отраженной ударной волной рассмотрено егце два автомодельных АС. Первое из них - АС1 в плоском случае получается из решения с фокусировкой С -характеристик (рис. I, д), если конечная точка траектории [c.698]

Предельное движение в окрестности фронта ударной волны, так же как и в задаче о схождении волны к центру, забывает о начальных условиях и является автомодельным. В задаче имеется только один размерный параметр Ь, так что автомодельность — второго рода. В качестве масштаба плотности ро здесь следует принять плотность невозмущенного газа перед фронтом ударной волны ро = роо (X) = ЬХ , где X — координата фронта, причем X — А (— )а, если волна выходит на поверхность в момент =0. Задача решается вполне аналогично задаче о схожденци ударной волны. В работе Г. М. Гандельмана и Д. А. Франк-Каменецкого найдено, что а = 0,590 при б = 3,25 и y = Распределения плотности давления ж скорости показаны на рис. 23. В отличие от задачи о фокусировке волны, [c.243]

Ударные волны. Сходящиеся ударные волны подробно изучены теоретически и во многих случаях обнаружена неограниченная кумуляция. По этим вопросам опубликовано много работ, асимптотика для детонационной волны перед фокусировкой была впервые изучена Л. Д. Ландау и К. П. Станюковичем и описана последним в его докторской диссертации, а также в статье (1945) и в книге (1955). Интенсивность волны оказалась неограниченно растущей, откуда видно, что взрывчатые свойства материала перестают играть роль (концентрация энергии к волне сильно превосходит калорийность взрывчатки) и, следовательно, решение описывает сходящиеся волны не только детонационные, но и ударные. Эти работы положили начало изучению нового класса движений, для которых показатели степени в решениях вытекают не из размерностей определяющих величин, как, например, в широко известном решении Л. И. Седова (1944), а из условий прохождения особых точек дифференциальных уравнений задачи. Это же обстоятельство было обнаружено и описано Г. Гудерлеем (Luftfahrt-Fors hung, 1942,19 9, 302—312), работа которого стала известна у нас лишь через несколько лет после войны. В дальнейшем было поставлено и решено множество подобных задач, одна из которых подробно описана в 4 настоящего обзора (сферический пузырек в сжимаемой жидкости). [c.323]

Таким образом, достигаемая температура оказывается конечной, но чем сильнее волна (чем больше А), тем выше и достигаемая температура, т. е. теплопроводность не устанавливает предела ни температуре фокусировки, ни коэффициенту увеличения температуры при кумуляции (отношению достигнутой температуры к исходной волне). За первой волной АВ идет вторая СЕ (рис. 12), представляющая собой скачок уплотнения. При фокусировке его процесс изотермичен. Качественный характер его асимптотики перед фокусировкой нетрудно установить. Скачок не может неограниченно затухать, так как слабая ударная волна должна усиливаться как 1/г интенсивность его не может идти и к конечному пределу, так как соответствующее автомодельное решение уравнениям движения не удовлетворяет. Остается одна возможность — неограниченное усиление. Таким образом кумуляция сохраняется и при участии теплопроводности, но она видоизменяется вместо Т оо и р onst имеем Г onst и р- со. Плотность энергии остается бесконечно большой. [c.330]

Если сходящ аяся ударная волна в процессе усиления достигает рв, то далее она раздваивается, как показано на рис, 22. Первая волна ВМ будет иметь фиксированную амплитуду рд, что, возможно, сохранится до фокусировки, и тогда это будет первым примером фокусировки волны конечной (не расходяш,ейся) амплитуды. Может быть, представятся разные случаи для разных характеристик фазовых переходов (например, разницы плотностей фаз) и других условий задачи. [c.339]

Представим себе сферически-симметричное движение, в котором по газу постоянной начальной плотности до и нулевого давления к центру симметрии идет сильная ударная волна. Не будем заниматься причинами возникновения ударной волны. Волна могла быть создана, например, сферическим поршнем , который толкнул газ внутрь, сообщив ему некоторое количество энергии. По мере схождения ударной волны к центру происходит концентрирование энергии на фронте (кумуляция), и волна усиливается. Будем интересоваться движением газа на малых расстояниях от центра (скажем, малых по сравнению с начальным радиусом поршня ), В моменты, б.лизкие к моменту фокусировки, и на малых радиусах движение, надо полагать, в значительной мере (в какой, будет сказано ниже) забывает о начальных условиях и выходит на некий предельный режим, который и надлежит найти. [c.618]

Численные коэффициенты в предельных законах для и (г), с (г), р (г), так же как и предельное значение плотности бпред = eoG (oo) можно найти только в результате решения уравнений автомодельного движения. При у = 7/5 предельная плотность равна 5пред = 21,6 Qo (плотность на фронте ударной волны gi = 6qo)- Такое же значение Q = =21,6 Qo имеет плотность на больших расстояниях от фронта гсо и до момента фокусировки (так как при В ф О я г оо = r/i -v оо) [c.627]

В отличие от случая фокусировки ударной волны, когда распределения и и с имеют такой же вид, предельная плотность здесь переменная. Это связано с тем, что с самого начала задача считается изэнтропи-ческой. Резкое повышение ж р связывается не с ростом энтропии, как в ударной волне, а с ростом плотности. [c.631]

В середине пятидесятых годов во ВНИИЭФ уже были получены термоядерные нейтроны при фокусировке образующейся от взрыва сферического заряда ВВ сходящейся ударной волны в твердом веществе, содержащем дейтерий и тритий. В шестидесятые годы были пол ены нейтроны из ДТ-газа, сжимаемого тяжелой оболочкой. Однако эти достижения также, как и получение в настоящее время термоядерных нейтронов в лазерных термоядерных мишенях, были далеки от решения проблемы зажигания термоядерного горючего путем его сжатия химическим ВВ. Дело в том, что при получении нейтронов в указанных экспериментах количество термоядерных реакций относительно мало, и выделившаяся энергия в реакциях на много порядков меньше внутренней энергии, внесенной при сжатии в вещество, рождающее эти нейтроны. Поэтому термоядерные реакции практически не влияли в этих экспериментах на температ фу вещества. [c.245]

Возникает интересный и важный вопрос об устойчивости сходящихся цилиндрических и сферических ударных волн. Ожидаемое высокое давление в центре будет значительно ослаблено несовершенной фокусировкой. В экспериментах Перри и Кантрови-ца [1] были обнаружены очень симметричные формы для слабых и умеренных ударных волн и некоторые признаки неустойчивости для сильных ударных волн, хотя выводы не представляются достаточно четкими. [c.299]

Интенсивность звукового удара вдоль трассы полета и поперек нее различна (рис. 5.3). В крейсерском режиме полета она постоянна вдоль трассы, а поперек полосы уменьшается от оси к краям примерно вдвое. Однако при изменении режимов полета интенсивность звукового удара вдоль трассы резко возрастает в результате фокусировки. Так, при разгоне самолета и переходе через скорость звука интенсивность звукового удара в результате фокусировки может в несколько раз превысить интенсивность ударных волн, соответствующую крейсерскому полету. Зона фокусировки при разгоне, имеющая форму полумесяца, обычно невелика—около 10 км вдоль трассы, и при регулярных полетах будет занимать фиксированцое положение на расстоянии до 200 км от аэродрома. Определить положение этой зоны можно лишь с точностью до нескольких километров, так что полосы, где будет наблюдаться фокусировка, протянутся на 20—22 км вдоль трасс эти участки будут наиболее опасны. [c.93]

При маневрах самолета на сверхзвуковой скорости, связанных с изменением курса, также происходит фокусировка, резко повышающая избыточное давление на фронте ударной волны (так называемая суперфокусировка). Известны случаи десятикратного увеличения интенсивности звукового удара при виражах самолета, а также двойные и тройные повторные удары, вызванные суперфокусировкой. [c.93]

Эффекты, близкие к фокусировке, могут наблюдаться и при падении звуковых ударных волн на неплоские поверхности. Таким воздействиям подвергаются тупиковые участки долин с крутыми склонами или улиц с высокими зданиями. Отражение волн от поверхности земли или сооружений и их последующее взаимодействие с падающими волнами значительно меняет интенсивность и всю эпюру давлений при звуковом ударе. Коэффициент отражения звуковой волны от плоской поверхности зависит от упруги.х свойств преграды для мягких материалов он близок к 1, для абсолютно жестких равен 2. Для зданий наиболее характерен случай, когда ограждающие конструкции, например оконные стекла, подвергаготся действию падающей и отраженной от зем ной поверхности волны (рис. 5.8), Нё этом же рисунке показаны типичные эпюры давления при последовательном действии двух N-волн одинаковой интенсивности в различных по высоте точках сооружения. [c.96]

Если атм. условия благоприятствуют фокусировке ударных волн, возникающих при движении сверхзвук реактивных самолётов, то у земной поверхности звук, давление может достичь значений, опасных для сооружений и здоровья людей. А.а. занимается также изучением звуков естеств. происхождения. Полярные сияния, магн. бури, землетрясения, ураганы, морские волнения явл. источниками звуковых и особенно инфразвук. волн. в. м. Бовшеверов. АТМОСФЕРНЫЙ ВОЛНОВОД, слой воздуха, непосредственно примыкающий к поверхности Земли или приподнятый над ней, в к-ром могут распространяться радиоволны, как в радиоволноводе. При определ. условиях радиолуч, вышедший под небольшим углом к горизонту, на нек-рой высоте за счёт рефракции отклоняется к земной поверхности и отражается от неё. В результате многократного повторения этих процессов радиоволны распространяются вдоль поверхности Земли на большие расстояния без заметного ослабления. В А. в. могут распространяться волны, длина к-рых меньше нек-рой критической (обычно [c.35]

Сходящиеся волны постоянной скорости. Сюда относятся ударные электромагнитные волны в вакууме и акустические волны сжатия и сдвига расходимость в их фокусе связана с одновременностью прихода туда фронта со всех сторон, что особенно ясно из представления сходящейся волны как суперпозиции плоских волн, использованного Я. Б, Зельдовичем (1957). Если симметрия волны нарушена, то при постоянстве ее скорости это неизбежно расстраивает фокусировку, время встречи волн из нулевого становится конечным, амплитуда не обращается в бесконечность. Таким образом, асимметрия волны в этих случаях устраняет неограниченную кумуляцию, [c.340]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...