Волна сжатия (ударная)

Пограничный слой позади ударной волны. Рассмотрим пограничный < лой (рис. 15.13), образующийся позади прерывной волны сжатия (ударной волны). Состояние покоящегося газа до ударной волны будем отмечать индексом О, а состояние газа позади ударной волны вне пограничного слоя [c.407]

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]

Если поршень вдвигается в трубу (U = at), то возникает простая волна сжатия соответствуюш,ее решение получается просто изменением знака у а в формуле (1) (рис. 81,6). Оно применимо, однако, лишь до момента образования ударной волны этот момент определяется по формуле (101,15) и равен [c.532]

Поскольку должно быть 02 > Оь ТОМЫ видим, что ударная волна является волной сжатия, если [c.701]

Поскольку пластина, создающая импульс сжатия, по нашему предположению, начала двигаться сразу с Конечной скоростью, фронт импульса мы должны представлять себе как плоскость, параллельную пластине, впереди которой плотность равна рд, а позади нее р. На этой плоскости меняются скачком (претерпевают разрыв) значения р, р и скорости частиц v. Поэтому такие импульсы сжатия называют разрывными волнами (или ударными волнами). [c.582]

Заметим теперь, что вследствие истечения газа из области 1 — 2 (рис. 3.2), расположенной позади фронта сильной волны сжатия, давление в этой области со временем убывает. По указанной причине ударная волна, возникшая в неподвижном газе под влиянием единичного сжатия (например, взрыва или смещения поршня), всегда более или менее быстро затухает. И только в том случае, когда источник возмущения не прекращает своего действия, можно получить незатухающую ударную волну. Обнаруженное выше свойство ударных волн распространяться со скоростью, большей, чем скорость звука, приводит к тому, что незатухающие ударные волны образуются перед телом только в тех случаях, когда движение происходит со сверхзвуковой скоростью. Например, при движении в газе с постоянной сверхзвуковой скоростью твердого тела перед последним образуется ударная волна постоянной интенсивности, которая движется с той же скоростью, что и тело. [c.118]

Жения, которые достаточно высоки, дЛя того чтобы вызвать откол тонких шайб, т. е. разрушение, параллельное их поверхности, под действием отраженной волны растяжения, порожденной отражением прямой волны сжатия от свободной поверхности шайбы. Полученные результаты правильны, если волна имеет ударный фронт, за которым следует монотонное убывание интенсивности напряжений. Продолжительность действия напряжений порядка 10 мкс, максимальное напряжение о = 7,5 10 дин/см , что в 5—6 раз превышает предел прочности материала. Измерение скоростей частиц на тыльной поверхности плиты можно проводить с помощью отпечатка (вдавливания) по схеме, приведенной на рис. 12. Пусть 5 — площадь контакта шайбы и плиты, Н — толщина шайбы, I — время, от- [c.23]

При внедрении в преграде можно выделить три области область внедрения, область возмущенного состояния и область покоя (рис. 49), размеры и конфигурация которых зависят от скорости внедрения, массы и геометрической формы внедряющегося тела, свойств преграды и других факторов. Большая часть кинетической энергии внедряющегося тела переходит в тепловую, при этом в области внедрения развиваются высокие температура и давление, материал преграды сильно разогревается и при наличии большого давления находится в жидком или газообразном состоянии в условиях ударного сжатия. Ударное сжатие характеризуется ударной адиабатой р = р (р), которая предполагается известной. Покажем, каким образом по известной ударной адиабате материала среды можно определить ру (У), Г и Г, знание которых важно при изучении процесса внедрения тела в преграду. При ударном сжатии состоянию среды соответствуют давление р и объем V, его начальному состоянию — давление Ро и объем Уд причем для сильных ударных волн (что имеет место при внедрении) давлением Ро Р можно пренебречь. Единице массы среды сообщается работа р (Уд — У), половина которой превращается в кинетическую энергию (1/2) р (Уд — У) = где V — скорость частиц на фронте ударной волны. Остальная работа идет на повышение удельной внутренней энергии (1/2) р (Уд — V) = Е—Ед. Приращение внутренней энергии Е — Ед складывается из тепловой составляющей (/1, характеризующей энергию колебания частиц около их положения равновесия, и упругой составляющей Цд, которая ха- [c.158]

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]

Равновесная ударная адиабата смеси и условия существования стационарных волн сжатия. Значения параметров за волной в состоянии е определяются из конечных соотношений (6.4.10) — [c.68]

Приведем примеры течений, в которых возникает простая волна. Рассмотрим одномерное нестационарное течение. На рис. 2.7 изображено в плоскости t, х движение газа при ускоренном выдвигании (рис. 2.7, а) и вдвигании (рис. 2.6,6) поршня/в трубе. В первом случае возникает простая волна разрежения, во втором — простая волна сжатия (//). В случае простой волны сжатия, которая представляет собой сходящийся пучок прямых, имеет место пересечение характеристик, что приводит к появлению в потоке ударной волны 2. Если поршень выдвигается из газа с постоянной скоростью, то возникает центрированная волна разрежения, которая представляет собой пучок прямых, выходящих из одной точки (рис. 27, в). [c.58]

Метод послойного сглаживания. В последние годы применяют метод сквозного расчета, основанный на послойном сглаживании решений. Для того чтобы пояснить идею метода, рассмотрим снова модельное квазилинейное уравнение первого порядка (6.5). Предположим, что начальная кривая u=Uo x) содержит участок, порождающий волну сжатия, которая переходит в ударную волну. Рассматривая последовательность кривых u=u x)=u nx, х), п—0, 1, 2,..., будем наблюдать постепенное увеличение крутизны кривой на участке волны сжатия. Для того чтобы препятствовать образованию разрыва (ударной волны), введем сглаживание [c.155]

Действием созданного высокого давления или каким-либо другим способом диафрагма разрывается, и по трубе низкого давления распространяется волна сжатия, которая, быстро увеличивая свою крутизну, превращается в ударную волну. Ударная волна, бегущая по частицам невозмущенного газа в камере низкого давления, создает за собой спутный поток газа, имеющий вполне определенную (но меньшую, чем у волны) скорость. [c.468]

При взрыве сосредоточенного заряда в грунте вдали от свободной поверхности действие взрыва также определяется расширением ПД до предельных объемов. Ударная волна в грунте по своим свойствам близка к ударной волне в воде. Действие взрыва в неограниченной металлической среде проявляется в объемах, определяемых величиной давления продуктов детонации, еще производящих заметные пластические деформации в металле. На рис. 5.17 показаны профили давления в воде и песке при взрыве сферического заряда тротила весом 100 кг на различных расстояниях от центра взрыва [36]. В этом диапазоне давлений в грунте распространяются волны сжатия. [c.127]

Теоретической основой исследования сверхзвуковых течений была теория ударных волн. Однако в ней оставались невыясненными такие важные вопросы, как возникновение ударных волн, их устойчивость, законы распространения, применимость соотношений Югоньо Вызывало сомнение и существование ударных волн, хотя уже имелись блестящие опыты Э. Маха и П. Зальхера, поставлена серия опытов в России и Франции, построена первая ударная труба во Франции, Так, П. Дюгем считал, что никакие ударные волны не могут распространяться в вязкой жидкости (1901) Одновременно с заметкой Дюгема появилась заметка Э. Жуге , посвященная распространению разрывов в жидкости. В ней Жуге впервые ввел в анализ проблемы разрывных течений энтропию. Привлечение энергетических соображений, понятия энтропии, или, как тогда говорили, принципа Клаузиуса , позволило обосновать возможность распространения волн сжатия — ударных волн. На таких же соображениях основано доказательство невозможности распространения волны разрежения в совершенном газе, так как в та- [c.313]

Скорость С1 иногда называют скоростью упругих волн, а скорость Со — скоростью пластических волн Со всегда меньше, чем с например, у железа = 6,8 км сек, Со = 5,7 км1сек. Скорость распространения сильных волн сжатия (ударных волн) зависит от амплитуды волны. Она всегда больше Со или близка к этой величине. Скорость распространения слабых возмущений всегда равна о, независимо от амплитуды, поскольку возмущения распространяются с такой скоростью только в том случае, когда они малы. [c.579]

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]

Требуемые величины ам - ам, дм дм, <Рнь (фо)кс могут быть получены при более сложной структуре разрыва. В точке Л могут фокусироваться (рис. 3.18) волны сжатия аНк, а кк, й2кк2,... и ударные волны qh,q h,... так, что две соседние волны сжатия обязательно [c.106]

Решение. Если а < О, т. е. поршень выдвигается из трубы, то возникает простая волна разрежения, в которой ударные волны вообш.е не образуются. Ниже предполагается а > О, т. е. поршень вдвигается в трубу, создавая простую волну сжатия. [c.532]

Что касается области существования простой волны при обтекании вогнутого профиля, то вдоль линий тока, проходящих над точкой О, оно применимо вплоть до места пересечения этих линий с ударной волной. Липин же тока, пролодящие под точкой О, с ударной волной вообще не пересекаются. Однако отсюда нельзя сделать заключение о том, что вдоль них рассматриваемое решение применимо везде. Дело в том, что возникающая ударная волна оказывает возмущающее влияние и на газ, текущий вдоль этих линий тока, и таким образом нарушает движение, которое должно было бы иметь место в ее отсутствии. В силу свойства сверхзвукового потока эти возмущенггя будут, однако, проникать лишь в область газа, находящуюся вниз по течению от характеристики ОА, исходящей из точки начала ударной волны (одна из характеристик второго семейства). Таким образом, рассматриваемое здесь решение будет применимым во всей области слева от линии АОВ. Что касается самой линии ОА, то она будет представлять собой слабый разрыв. Мы видим, что непрерывная (без ударных волн) во всей области простая волна сжатия вдоль вогнутой поверхности, аналогичная простой волне разрежения вдоль выпуклой поверхности, невозможна. [c.606]

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]

Гис. 4.4.2. Поля интегральных 1фивых в координатах р и структуры р(х) стационарных ударных волн в газовзвеси. Случай а соответствует стационарной ударной волне сжатия со скачком ( Уо = Do> С/), а случай б — стационарной волне сжатия с непрерывной структурой (Се < [c.343]

Таким образом, при D > f Сд реализуется первый случай, который соответствует стационарной ударной волне, имеющей впереди себя стационарный скачок, а при eстационарной ударной волне сжатия. Это решение есть предел, к которому при сохранении интенсивности источника возмущения стремится нестационарная волна с постепенно ослабляющимся и стремящимся к пулевой интенсивности передним скачком. [c.344]

Расчет структуры ударных волн сжатия. Если абсолютная величина скорости среды уо1 перед волной относительно волны превышает замороженную скорость звука f i, то из уравнений на скачке (1.4.24) можно определить параметры фаз за скачком (в точке /). Исходя из указанных уравнений, если учесть, что анализ ведется в системе координат, связанной с волной (т. е. в (1.4.24) следует прппять i5 = 0), получим Vi-1-, 2 1 [c.344]

Рассматривая разные варианты с увеличивающимся размером частиц, можно увидеть, что отходы сепаратрисы Xi и ударной волны Ху увеличиваются при росте радиуса частиц а до некоторого значенияя 300 мкм. При дальнейшем увеличении радиуса частиц отраженные частицы вылетают за головную ударную волну, создавая возмущение перед ней и приводя к образованию двух волн сжатия (см. р х) и Vi x) для а = 400 мкм на рис. 4.8.3). При этом давление на теле х = 0) и, в частности, в точке торможения (х = О, у = 0) за счет дополнительного искривления линий тока газа и поперечного его отвода становится существенно меньше, чем для режима обтекания чистым газом (рзо = 0). При дальнейшем увеличении размера частиц возникает тенденция к восстановлению головной ударной волны п к обратному приближению ее к телу (см. р х) и Vi x) для а — 400 мкм и а = оо на рис. 4.8.3), когда картина течеппя газа приближается к топ, которая дается замороженной схемой на = э , соответствующей течению чистого газа. В этом диапазоне режимов с вылетом отраженных частиц за головную ударную волну преобладает тормозящее действие газа отраженными частицами, а не дополнительное пс-кривленпе линий тока газа. [c.395]

Результаты расчета некоторых вариантов представлены на рис. 5.4.2—5.4.4. Видно, что газовыделение в зоне инициирования приводит к повышению давления в этой зоне, в результате чего продукты горения начинают двигаться ио порам внутрь пористого скелета. Продукты горения образуют впереди фроит горячих газов, которые толкают перед собой по порам холодный газ, образуя ударную волну в газовой фазе (сплошные линии на рис. 5.4.2 и 5.4.4К и увлекают за собой частицы твердой фазы. Последние, толкая виередилежащие частицы, создают в скелете волну сжатия (пунктирные линии на рис. 5.4.2 и 5.4.4). Па ((ipon-те волны сжатия скелета из-за сжатия пор повышаются давле- [c.436]

В данной главе исследуются некоторые нестационарные движения жидкостей с пузырьками газа или пара, в том числе течения с ударными волнами сжатия, с волпалш разрежения, течения, возникающие под дсйст нем вибраций, истечения из сосудов высокого давления. [c.7]

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)

AB D реализуется простая волна разрежения. Аналогично, в области I (рис. 2,8,6) реализуется простая волна сжатия. В этом случае за счет пересечения характеристик этой волны возникает ударная волна 1. При наличии излома контура в угловой точке образуется центрированная волна разрежения [c.59]

Таким образом, непрерывное течение начиная с некоторого момента становится невозможным. Возникает вопрос как описывать такое течение в рамках механики сплошной среды. Поступают следующим образом вводится поверхность разрыва — ударная волна. При распространении волн сжатия конечной амплитуды профиль волны за счет сил давления стремится сделаться как можно круче. В то же время за счет диссипативных процессов профиль сглаживается. В результате действия этих факторов возникает зона с резким изменением параметров, которая разделяет две области среды возмущенную и невозму-щенную, — зона ударного перехода. В этой зоне градиенты величин, характеризующих состояние газа — плотности, давления, скорости, — очень велики. Протяженность ударного перехода в газах составляет несколько длин свободного пробега молекул. Для расчета зоны ударного перехода уравнения механики сплошной среды неприменимы, необходимо пользоваться молекулярно-кинетическими представлениями. [c.17]

Процесс образования ударной волны из волны сжатия наблюдается не только в газах, но и в конденсированных средах. Так, при распрбстранении волны сжатия в вертикальном столбе воды [56] с амплитудой в 100—500 атм первоначальное время нарастания давления составляло десятки микросекунд. По мере распространения волны крутизна фронта увеличивалась за счет нелинейных эффектов, и на расстоянии около двух [c.18]

Покажем, что в газе с нормальными термодинамическими свойствами (д р1дУ )з>0) возможны лишь ударные волны сжатия. Для простоты ограничимся случаем слабых ударных волн. . [c.24]

Отражение плоской акустической волны от ударной. Пусть акустическая волна падает на фронт ударной волны со стороны сжатого газа. При этом фронт ударной волны исказится, появится отраженная акустическая волна и возникнет дополнительное возмущение — энтропийное. В газе перед ударной волной никакого возмущения возникнуть не может, так как ударная волна распространяется по газу со свефхзвуковой скоростью. Далее в этом пункте и в пп. 3.1.2—3.1.4 газ для простоты предполагается совершенным. [c.52]

Интересное явление наблюдается при взаимодействии ударной волны с пристеночным температурным слоем вблизи нагретой пластинки (ударная волна движется вдоль пластинки). Если скорость ударной волны меньще скорости звука нагретого газа, то ударная волна вблизи стенки исчезает, превращаясь в волну сжатия [48]. [c.75]

Р асширение продуктов взрыва в воде приводит к образованию в среде газового пузыря, который совершает ряд колебаний относительно среднего диаметра. При взрыве на глубине пузырь из-за плавучести газообразных продуктов всплывает. Наибольшая скорость всплытия пузыря наблюдается при его минимальных размерах. Колебательные движения газового пузыря вршывают образование серии волн сжатия, распространяющихся в радиальных направлениях. Несмотря на то что максимальное давление в первой волне сжатия много меньше давления в основной ударной волне, их импульсы сравнимы, поэтому при рассмотрении взаимодействия поля течения с преградой влияние пульсации необходимо учитывать. [c.127]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...