Ударные волны отражение от стенки

Решение. В результате падения ударной волны на твердую стенку возникает отраженная ударная волна, распространяющаяся от стенки. Будем отмечать индексами 1, 2, 3 соответственно невозмущенный газ перед падающей ударной волной, газ позади падающей волны (он же является газом впереди отраженной волны) и газ позади отраженной волны (рис. 79 стрелками показано направление движения ударных волн и самого газа). Газ в граничащих с твердой стенкой областях / и 3 покоится (относительно неподвижной стенки). Поэтому относительная скорость газов по обе стороны разрыва друг относительно друга в обоих случаях — в падающей и отраженной ударных волнах — одинакова (равна одной и той же величине — скорости J [c.525]

Еще более высокая температура будет у газа за ударной волной, отраженной от правой стенки ударной трубы. Вблизи этой стенки газ за отраженной волной находится в состоянии покоя с однородными параметрами в течение интервала времени (/ 1, Возможность использования газа за проходящей и особенно за отраженной ударной волной для изучения различных физико-химических процессов в газах при высокой температуре превратила ударные трубы в один из основных инструментов для таких исследований. [c.218]

Отражение ударной волны конденсации от твердой стенки. [c.121]

За волной (область I) давление и плотность газа повышаются до значений р и и газ приобретает скорость по направлению к стенке. При столкновении движущегося газа со стенкой в момент прихода к ней ударной волны образуется отраженная волна, бегущая от стенки со скоростью 0 . Между отраженной волной и стенкой (область II) газ вновь покоится и имеет давление р и плотность р , более высокие, чем их начальные значения ро и Ро. [c.213]

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]

В ударных трубах распространяющаяся по газу ударная волна используется для создания кратковременных потоков газа с большой скоростью и высокой температурой. Так, на рис. 2.14.1 в сечении трубы, соответствующем координате х,, сохраняются стационарные условия от момента времени прихода в это сечение ударной волны до момента времени прихода переднего фронта отраженных от стенки возмущений. Наличие второй стенки трубы при достаточном ее удалении (рис. 2.14.1), очевидно, не меняет условия в сечении х . Помещая в сечении х- исследуемые модели, можно изучать их взаимодействие с газовым потоком большой скорости. То, что при большой интенсивности ударной волны газ за ней имеет и очень высокую температуру, важно для многих исследований. [c.218]

Условия для детонации наиболее благоприятны в той части камеры сгорания, где выше температура и больше время пребывания смеси. Внешне детонация проявляется в появлении звонких металлических стуков — результата многократных отражений от стенок камеры сгорания образующихся ударных волн. Возникновению детонации способствуют повышение степени сжатия, увеличение угла опережения зажигания, повышенная температура окружающего воздуха и его пониженная влажность, особенности конструкции камеры сгорания. Вероятность детонационного сгорания топлива возрастает при наличии нагара в камере сгорания и по мере ухудшения технического состояния двигателя. В результате детонации снижаются экономические показатели двигателя, уменьшается его мощность, ухудшаются токсические показатели отработавших газов. [c.13]

Реальный процесс формирования ударной волны не является одномерным. Волны, исходящие от толкающего газа, имеют первоначально полусферическую форму и догоняют ударную волну после многократного отражения от стенок трубы (рис. 1, 2). Это усложнение, однако,, оставляет в силе основное положение о том, что ускорение ударной волны происходит вследствие увеличения параметров газа в области между скачком и контактной поверхностью. Слои газа, первоначально нагретые слабой ударной волной до ее ускорения, получают дополнительную энергию от волн сжатия, поступающих от толкающего газа или отражающих от стенок трубы. Эти волны сжатия, взаимодействуя с ударной волной, усиливают ее. [c.82]

Данный метод визуализации оказался особенно ценным при исследовании отражения ударной волны от стенки со щелью. В рабочей секции ударной трубы помещались два одинаковых металлических блока, укрепленных симметрично на верхней и нижней стенке, которые образовывали узкую щель и канал переменного сечения. Серия снимков (рис. 6) показывает геометрию канала, развитие процесса отражения от стенки со щелевым отверстием, форму ударной волны в расширяющемся канале и ее сложную структуру (дифракция ударной волны). [c.135]

Отдельно рассмотрим взаимодействие падающей ударной волны со стенкой без учета вязких эффектов. Если ударная волна попадает на стенку, расположенную наклонно по отношению к волне, то она отражается от нее. При отражении ударной волны возможны несколько различных типов отражения, приведенных на рис. 4.16 обычное (а), простое маховское (б), сложное маховское (в), двойное маховское (г). Характер отражения зависит от числа Маха, интенсивности ударной волны, угла наклона стенки, термодинамических свойств газа. Случай обычного отражения приведен на рис. 4.16 (случай а). Падающая ударная волна I отражается от стенки в точке А. Отраженная волна обозначена буквой [c.234]

Как известно, при малых сверхзвуковых скоростях угол скачка (0с) оказывается значительным, и отраженный от стенки скачок почти всегда попадает на модель, изменяя характер аэродинамического воздействия на нее по сравнению со свободным полетом. В том случае, когда рабочая часть открыта и выполнена в виде герметической камеры, ударная волна, попадающая на границу свободной струи, будет отражаться от нее в виде волны разрежения, которая также изменяет картину обтекания. [c.29]

При испытаниях моделей со скольжением проверяются также допустимые величины загромождения рабочей части моделью, а при сверхзвуковых скоростях еще и расположение дренажных отверстий вне конусов возмущений, проходящих через передние кромки концевых сечений (см. рис. 4.1.51). Кроме того, отраженные от стенок трубы ударные волны должны пересекаться за моделью (см. рис. 4.1.50). [c.224]

Картина течения в горле воздухозаборника для Мя = 5, = = 0 , й = 0,2 показана на рис. 14.11. Масштабы по осям х и г— разные. В местах расположения ударных волн линии постоянного безразмерного давления сгущаются. В области горла на входе наблюдается скачок, отраженный от обечайки. Этот скачок взаимодействует с течением расширения от угловой точки и падает на нижнюю стенку. Затем происходит последовательное отражение скачка от нижней стенки и обечайки воздухозаборника. [c.287]

На рис. 4.5.5 показан процесс отражения от абсолютно жесткой стенки ударной волны, которая еще до подхода к стенке [c.356]

Нормальное отражение ударной волны от плоской стенки. Нормальное отражение плоской ударной волны от плоской стенки — это частный случай задачи о встречном взаимодействии ударных волн, когда их интенсивности равны. При этом возникает отраженная ударная волна. В области между стенкой и отраженной волной газ покоится относительно стенки. Обозначим индексом 1 состояние перед падающей волной, индексом 2 — состояние за падающей (или, что то же самое, перед отраженной) волной, индексом 3 — состояние за отраженной волной. Введем следующие обозначения [c.73]

ОТРАЖЕНИЕ УДАРНОЙ ВОЛНЫ ОТ ТВЕРДОЙ СТЕНКИ [c.77]

Границы регулярного и маховского отражения плоской ударной волны от плоской стенки показаны на рис. 3.11. По оси абсцисс отложен перепад давлений на ударной волне. По оси ординат отложен угол падения волны. Ниже кривой 1 возможно только регулярное отражение. Выще кривой 2 — только маховское. В области между кривыми 1 тл. 2 возможны как регулярное, так и маховское отражения. [c.77]

В работе исследовано распространение ударных волн в жидкости с твердыми частицами, температура которых превышает температуру насыщения пара несущей жидкости. Предложена модель для описания этого явления и выведены соотношения на поверхности сильного разрыва в течении рассматриваемой трехфазной среды с фазовыми превращениями. Решена задача об отражении ударной волны от твердой стенки и изучено влияние определяющих параметров задачи на коэффициент ее отражения. Получена и проанализирована структура парового взрыва вдали от места образования, причем основное внимание уделено влиянию тепло- и массообмена на процессы, протекающие в зоне релаксации. [c.720]

При выводе соотношений на поверхности разрыва и решении задачи об отражении ударной волны от абсолютно твердой стенки используется некоторая информация о характере процессов около отдельных включений дисперсной среды без полного решения задачи о динамике пробного пузырька с твердым ядром . Однако найти структуру стационарной ударной волны в рассматриваемой среде не удается без использования всей информации, содержащейся в решении задачи о динамике паровой оболочки около находящейся в жидкости нагретой частицы. В этом заключается отличие используемых в настоящей работе макроскопического и микроскопического описаний движения. При микроскопическом описании учитываются нестационарные процессы динамического взаимодействия и тепло- и массообмена около отдельного включения. В результате увеличивается размерность задачи об одномерном движении дисперсной смеси. [c.721]

Отражение ударных волн от твердой стенки. Используя приведенную в п. 1 систему соотношений на поверхности сильного разрыва, можно получить явные выражения для параметров смеси за ударной волной, а также решить задачу об отражении ударной волны от твердой стенки в трехфазной гетерогенной среде типа горячие частицы - паровые оболочки - жидкость . [c.728]

В качестве примера использования полученных соотношений на поверхности разрыва рассмотрим задачу об отражении ударной волны от твердой стенки в жидкости с горячими твердыми частицами и паровыми оболочками. [c.729]

В рамках плоского одномерного движения ударная волна распространяется по невозмущенной среде со скоростью D и отражается от абсолютно твердой стенки. За отраженной волной, распространяющейся со скоростью среда, как и перед падающей ударной волной, находится в состоянии покоя. Индексами О, 1, 2 обозначим параметры невозмущенного потока, среды за падающей и за отраженной ударными волнами. Тогда для отраженной волны получим следующую систему соотношений [c.729]

При последующем развитии возмущения происходит отражение ударной волны от стенок камеры и узкого канала. На фиг. 3 для момента времени / = 0.3 приведены системы изобар при подводе энергии ДЕ = 62.5 в узкой длинной зоне Д/ = 1. Результаты на фигуре соответствуют начальному давлению в зоне энерговыделения = 500, изобары приведены для значений /7 от 2 с шагом 1 до 15, а также для р = 17.5, далее от 20 с шагом 2 до 30, затем с шагом 2.5 до 40 и, наконец, с шагом 5 до 60. Штрихпунктирная линия охватывает подобласть мелкой сетки, в подобласти указана зона энергоподвода. На фигуре видна ударная волна, отраженная от нижней стенки камеры (в ней давление р = 18, достигая в отдельных зонах значения р = 20). Слева и справа эта ударная волна вскоре сомкнется с ударными волнами, отраженными от боковых стенок камеры, за которыми давление равно 20. За нижней частью этих ударных волн имеются волны разрежения (в них давление падает до 1). В левом и правом верхних углах камеры давление за ударными волнами достигает 70. В центральной части камеры наблюдается сложная картина, получающаяся в результате взаимодействия отраженной от верхней стенки ударной волны с волной разрежения. [c.118]

Расчету нестационарного потока в канале переменной площади предшествовало рассмотрение задачи о течении в цилиндрической ударной трубе. Целью исследования было определение степени размазывания скачков в используемой разностной схеме. Результаты сравнивались с точным решением и с результатами, полученными по другим разностных схемам. Па рис. 2 показано распределение давления по оси трубы, длина которой была принята за единицу. Давление отнесено к своему начальному значению в высоконапорной камере. Точному решению, справедливому при х > 0.3, на рис. 2 отвечает сплошная линия. Вертикальные отрезки на ней - ударные волны, получившиеся в результате многократного отражения от стенки и от контактной новехности начального скачка, образовавшегося при разрыве диафрагмы. Тонкая сплошная кривая получена по разностной схеме [6] с описанной выше модификацией. Штриховая и штрихнунктирная линии представляют результаты, полученные в [9] при том же числе [c.136]

Подчеркнем, что в силу размазанности ударной волны давление установится по прошествии достаточного времени. Процесс отражения несильной ударной волны (стационарной к моменту отражения) от стенки показан на рис. 6.7.10, где приведены результаты расчетов для двух смесей, различающихся только размером пузырьков. Видно, что с уменьшением размера пузырьков длины релаксационных зон уменьшаются, а при Яо = = 0,5 мм волны имеют практически монотонные структуры. [c.97]

Детонация. Внешне детонация проявляется в возникновении пря работе двигателя на больших нагрузках звонких металлических стуков, являющихся результатом многократных периодических отражений от стенок камеры сгорання образующихся в газах ударных волн. При этом в конце сгорания регистрируются вибрации давления в виде ряда постепенно затухающих острых ников, наблюдаемых на индикаторных диаградгмах (рис. 60). Частота этих вибраций давления равна основной частоте слышимых стуков. Она зависит от скоростей распространения ударных волн и проходимого пути между последовательными отражениями от стенок, определяемого размерами цилиндра (в основном его диаметром). [c.118]

УДАРНАЯ ТРУБА — устройство для получения ударных волн в лабораторных условиях. Применяется для нагревания газов с помощью ударных волн и исследования кинетики разнообразных физико-химич. процессов, протекающих нри высоких темп-рах колебаний и диссоциации молекул, хим. реакций, исни-аации. излучения и погло-щения света и т. д. У. т. представляет собой длинную трубу, разделенную диафрагмой 1 а две части. Диаметры У. т. составляют обычно от неск. с.м до неск. десятков см, а длины — до 10 и более м. В камеру высокого давления нагнетается рабочий газ до неск. сотен атм. Камера низкого давления наполняется исследуемым газом при давлениях от атмосферного до неск. микрон рт. ст. В нужный момент диафрагму разрывают, и сжатый рабочий гая, расширяясь, устремляется в камеру низкого давления, соядавая в нем ударную волну. Между фронтом ударной волны и контактной поверхностью (рис.), разделяющей два газа, образуется пробка нагретого исследуемого газа. Дойдя до конца трубы, к-рый обычно закрыт неподвижной крышкой, ударная волш) отражается и идет обратно, навстречу основному потоку. При отражении темп-ра газа резко повышается между фронтом отраженной ударной волны и задней стенкой трубы образуется область неподвижного, еще более высоко нагретого газа. [c.232]

Эксперименты проводились при фиксации отражения от стенки ударной волны, распространяющейся в кислороде и азоте. Начальные давления исследуемых газов в ударной трубе составляли от 0,7 до 12 мм рт. ст. Толкающим газом был водород. Скорости ударной волны находились в пределах от 2300 до 4300 м1сек. [c.131]

Рис. 3. Часть серии снимков, полученной при отражении ударной во.пны от стенки. Интервал между кадрами 4 мксек, выдержка 0,7 мксек. Исследуемый газ — азот. Ha i чальное давление Pi = 0,9 мм рт. ст. Число Маха ударной волны AI S = 10,6, Четырехрядная линзовая вставка с использова. нием одного ряда изображений

Ударная волна, падающая от зоны энерговыделения в сторону узкого канала, отражается от нижней стенки камеры и от боковой стенки канала. Войдя в узкий канал, ударная волна распространяется по нему без ослабления. Безразмерное давление за ней для условий на фиг. 1 превышает 60. Давление за отраженной от дна канала волной становится значительно более высоким. В то же время ударная волна, распространяющаяся от зоны энерговыделения в камере, постоянно ослабляется. В рассматриваемый момент времени давление за ней несколько больше 40. В центральной области возмущения, включающей зону энерговыделения, давление газа из-за разлета ниже 30, а плотность газа на фиг. 1 ниже 0.04, т.е. упала более чем в 20 раз по сравнению с невозмущенным значением на фиг. 2 плотность несколько меньше 0.1. Разница в значениях р в этих двух вариантах связана с более далеким от зоны энергоподвода положением узкого канала. Область минимальных значений плотности немного смещена в сторону верхней стенки. Характер распределения параметров в начальные моменты времени качественно соответствует теории сильного взрыва. [c.117]

При последующем развитии возмущения происходит многократное отражение от стенок камеры относительно слабых ударных волн и волн разрежения, взаимодействие их между собой, многократный вход (и выход) ударных волн в узкий канал. Следствием этой весьма сложной картины течения является колебательный характер зависимости от времени давления на дно узкого канала. Эта зависимость показана на фиг. 4 для основного варианта с начальным давлением в зоне энерговыделения р = 10". Такого рода зависимость от времени для измеряемого давления, как указывалось выше, получена в [1] при динамической тарировке пневмотрасс. [c.118]

Сверхзвуковой диффузор с полным внутренним сжатием может быть осуществлен без центрального тела (рис. 8.46). В таком диффузоре косой скачок отходит от кромки обечайки А и пересекается в точке О на оси диффузора со скачком, идущим от противоположной кромки. Поток газа в скачке АО отклоняется от первоначального направления и становится параллельным стенке АС. В точке О линии тока вынуждены возвратиться к первоначальному направлению, в связи с чем возникает отраженный скачок 0D. В точке D поток вновь отклоняется от осевого направления и становится параллельным стенке диффузора это вызывает новый скачок, который отражается от оси диффузора, образуя следующий скачок и т. д. Так как в скачках уплотнения поток тормозится, то предельный угол поворота в каждом последующем скачке меньше, чем в предыдущем. Описанный процесс продолжается до тех пор, пока требуемый угол отклонения потока не оказывается больше предельного (ы > > (Omai) с наступлением этого режима вместо очередного плоского скачка образуется криволинейная ударная волна EF, за которой поток становится дозвуковым. Дальнейшее течение в сужающем канале идет с увеличением скорости, причем в узком сечении скорость должна быть ниже или равна критической в последнем случае за узким сечением может возникнуть дополнительная сверхзвуковая зона, завершаемая скачком уплотнения GH. [c.475]

За время т = Ij ударная волна достигает резервуара, и вся жидкость в трубе оказывается остановленной и сжатой до давления ро + Аруд- Одновременно в стенках трубы возникают значительные растягивающие паиряжения, вызывающие соответствующие дефор.мации. Жидкость, находящаяся в трубе под большим давлением, чем в резервуаре, начинает вытекать нз трубы. Давленне в трубе надает до первоначального сначала в первых слоях, а затем по мере вытекания жидкости зона (волна) пониженного давления с той же скоростью перемещается к задвижке отраженный гидравлический удар). Когда эта волна достигнет задвижки, вся масса жидкости в трубе будет иметь давление ро и скорость Шо, наиравленную в сторону резервуара. Время двойного пробега ударной волны (от задвижки к резервуару и обратно) называется длительностью фазы гидравлического удара Тф, т. е. Тф = 211с. [c.302]

Отражение ударной волны от неподвижной стенки. После отражения ударной волны от торца КНД давление и температура газа на стенке сугцественно возрастают (см. эпюры, соот-ветствуюн] ие f = 16 мс па рис. 4.5.1, и осциллограммы давления на торце, соответствующие а = 4 м на рис. 4.5.3). После [c.355]

Рис. 4.5.5, Расчетные распределения (эпюры) давления газа (а) и скоростей фаз (б) в различные моменты времени и изменения во времени ( осциллограммы ) давления газа и импульса частиц (в) в двух точках ( па двух датчиках при х = 0 (иа стейке) и а = — 0,5 м) при прохождении через слой газовзвеси (воздух -f- частицы кварца с исходными параметрами ро = 0,1 МПа, То 293 К, pWpio = 2,1, а = 30 мкм) стационарной ударной волны (ре/ро = 6) и отражении ее от неподвижной стенки (х = 0). Цифровые указатели на рис. а и б соответствуют различным моментам времени t (мс), причем t = 0 соответствует моменту, когда волна достигает стенки (i = 0). Цифровые указатели на рис. в соответствуют координате датчика х (м). Сплошные линии — скорость и давление газа, пунктирные линии — скорость частиц (б) и импульс частиц (а)

Рис. 3.9. Отражение ударной волны от пло4кой стенки, а — регулярное отражение, б — простое маховское, в — сложное махов-скве, г — двойное маховское. 5 — падающая волна, К — отраженная волна, Т — тройная точка, К — контактная поверхность

Отражение плоской ударной волны от плоской стенки. При малых углах падения ударной волны имеет место регулярное отражение (рис. 3.10, а). При возрастании угла падения начиная с момента, когда в системе координат, связанной с точкой пересечения волновых фронтов, скорость потока за отраженной волной близка к скорости звука, регулярное отражение становится невозможным. Возникает махонское отражение (рис. 3.10,6). При этом частицы газа проходят через два ударных фронта либо через ножку маховской конфигурации (ударная волна ОА на рис. 3.10, а). Эти две области течения разделены контактной поверхностью. Различают простое махов-ское и сложное маховское отражения (рис. 3.10, в, а). Кроме того, существует двойное маховское отражение, при котором на отраженной ударной волне возникает вторая тройная точка (рис. 3.10, 6). [c.77]

При стационарном отражении плоской ударной волны от твердой поверхности переход происходит при а = ам- Примером нестационарного отражения ударной волны может служить падение плоской волны на искривленную стенку или на затупленное тело. Угол падения волны при этом непрерывно меняется. В этом случае, как и при квэзистационарном (автомодельном) течении, переход от регулярного отражения к маховскому происходит при а>ао. По этому поводу было высказано следую- [c.77]

В случае сверхзвуковой скорости перед входом в Д. торможение осуществляется в ударных волнах, взаимодействующих между собой и отражающихся от стеиок Д. (пунктир на рис. 2). Давление в потоке, прошедшем через ударную волну, резко увеличивается, и лод воздействием большого положит, градиента давления в местах отражения ударных воли от стенок может происходить отрыв пограничного слоя (штриховка па рис, [c.692]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...