Устойчивость ударных волн

Соблюдение условий эволюционности само по себе необходимо, но еще недостаточно для гарантирования устойчивости ударной волны. Волна может оказаться неустойчивой по отношению к возмущениям, характеризующимся периодичностью вдоль поверхности разрыва и представляющим собой как бы рябь , или гофрировку , на этой поверхности (такого рода возмущения рассматривались уже в 29 для тангенциальных разрывов) ). Покажем, каким образом исследуется этот вопрос для ударных волн в произвольной среде (С. П. Дьяков, 1954). [c.472]

Пособие написано на основе спецкурса, читаемого авторами на физическом факультете МГУ, и содержит материал, отражающий современное состояние важного раздела механики сплошных сред. Наряду с традиционными включены вопросы, получившие интенсивное развитие в последние годы. Подробно рассмотрены эволюция конечных возмущений в сплошной среде, взаимодействие и устойчивость ударных волн разобраны особенности распространения ударных волн в термодинамически неравновесных газах и твердых телах обсуждаются физические эффекты, сопровождающие распространение ударных волн в ионизированных газах и твердых телах. Исследуется явление световой детонации, сопровождающее взаимодействие мощного-лазерного излучения с веществом. [c.2]

УСТОЙЧИВОСТЬ УДАРНЫХ волн [c.81]

УСТОЙЧИВОСТЬ УДАРНЫХ ВОЛН [c.81]

Вопрос о том, действительно ли происходит распад в указанных областях, остается открытым. Приведенные границы согласуются с результатами линейного анализа задачи об устойчивости ударной волны [12, 16]. [c.84]

Когда кривая сГг(ег) всюду выпуклая к оси Ъг, как в идеальной жидкости без фазовых переходов, ударный фронт всегда устойчив и включает всю фазу сжатия в ударной волне. Наличие на кривой сжатия выпуклого к оси Ог участка (области перегиба) нарушает устойчивость ударной волны. Вследствие этого переход от упругого к упруго-пластическому деформированию материала, нарушающий условие устойчивости ударной волны, приводит к разделению фронта волны на упругий предвестник и следующую за ним ударную пластическую волну, распространяющиеся со скоростями соответственно ао н D. При низкой интенсивности ударной волны сопротивление сдвигу оказывает существенное влияние на ее распространение и, следовательно, при выполнении расчетов необходим учет вязкопластического поведения материала при деформации в ударной волне. Пренебрежение эффектами, связанными со сдвиговой прочностью, может привести к значительности погрешности в расчетах [161, 245]. [c.163]

Устойчивость ударных волн................... . 261 [c.207]

Устойчивость ударных волн [c.261]

Один из аргументов, свидетельствующих о невозможности существования ударных волн разрежения в веществе с нормальными термодинамическими свойствами, базируется на анализе устойчивости разрыва по отношению к малому одномерному перемещению в направлении движения волны (Л. Д. Ландау и Е. М. Лифшиц, 1954). При этом оказывается, что ударная волна сжатия устойчива, а ударная волна разрежения неустойчива. Естественно возникает вопрос а как обстоит дело с устойчивостью ударной волны по отношению к неодномерным возмущениям, например по отношению к малым искривлениям в среднем плоской поверхности фронта [c.261]

Весьма существенно, что условие механической устойчивости ударной волны совпадает с термодинамическим условием возрастания энтропии. Механическая устойчивость может иметь место только тогда, когда волна распространяется по невозмущенному веществу со сверхзвуковой скоростью, иначе возмущение, вызываемое ударной волной, проникло бы в исходный газ со скоростью звука, опередило бы ударную волну, размывая тем самым резкий фронт волны. В то же время с условием возрастания энтропии совпадает и условие, позволяющее представить себе причинную связь явлений. Именно при возрастании энтропии ударная волна сжатия распространяется по испытавшему превращение газу с дозвуковой скоростью, т. е. внешние факторы, такие, например, как поршень, вдвигающийся в газ, могут вызывать появление ударной волны и в дальнейшем воздействовать на ее распространение. [c.60]

Найдем теперь условие устойчивости ударной волны. Допустим, что некоторое случайное возмущение вызвало-изменение профиля т а) от рис. 3.4,о к рис. 3.4,6 мы хотим знать, оставит ли этот малый разрыв прежним значение скачка на- фронте главной волны, догнав ее или отстав, или уменьшит его на постоянную величину. Поскольку величина Ьт мала, мы имеем [c.63]

В. Г. Левичем [25]. Для случая капель это вполне понятно, но для случая пузырьков — неожиданно. Тем не менее данный факт подтверждается и для пузырьков большей устойчивостью водородных и гелиевых пузырьков по сравнению с воздушными в ударных волнах [13]. [c.258]

Эволюционная ударная волна устойчива по отношению к рассмотренному типу возмущений и в обычном смысле этого слова. Если искать смещение ударной волны (а с ним и возмущения всех остальных величин) в виде, пропорциональном то заранее очевидно, что однозначно определяемое граничными условиями значение ш может быть только нулем — уже хотя бы из тех соображений, что в задаче нет никаких параметров размерности обратного времени, которые могли бы определить отличное от нуля значение ш. [c.469]

В политропном газе h = —( i/oi) , в чем легко убедиться с помощью полученных в 89 формул. Ни одно из условий (90,12—13) и (90,17) при этом заведомо не выполняется, так что ударная волна устойчива. Устойчивы, конечно, также н ударные волны слабой интенсивности в произвольной среде. [c.477]

Коэффициент при квадратной скобке в (91,7) положителен. Поэтому знак отношения 8V[/8S определяется знаком выражения в этой скобке. Для всех устойчивых ударных волн этот знак положителен, так что 6t i/65 < 0. Но при выполнении какого-либо из условий (90,12—13) гофрировоч-ной неустойчивости выражение в скобках становится отрицательным, так что 6ui/65 > 0. [c.483]

При обтекании тела потоком жидкости или газа перед ним образуется зона торможения. В этой области происходит снижение скорости потока и повышение давления. При обтекании тела потоком газа местное повышение давления, связанное с торможением, имеет конечное значение, существенно превышающее звуковое давление. Возмущения, вызванные в газовой среде по-выщением давления в любой части обтекаемого тела, распространяются со скоростью, большей скорости звука. Если тело движется со скоростью, большей скорости звука, то перед ним возникает устойчивая ударная волна (рис. 2.31). [c.120]

Наблюдение двухволновой конфигурации в подобных веществах возможно методом ступенчатого сжатия [21] (рис.6.4). Вещество предварительно сжимается ударной волной до состояния, соответствующего точке В, несколько ниже излома ударной адиаботы. Для ударных волн, распространяющихся по сжатому веществу, часть ударной адиабаты выше точки А является областью потери устойчивости. Ударная волна с амплитудой распадается на две в первой [c.235]

При реально встречающихся типах уравнения состояния веществ ударные волны всегда устойчивы. В частном случае идеального газа с показателем адиабаты у = Vs Н. К. Фриман (Ргос. Roy. So . London, 1955, А228 1174, 341—362) исследовал затухание возмущений в случае устойчивой ударной волны, порождаемой поршнем со слабо искривленной поверхностью. Оказалось, что возмущения, осциллируя, затухают асимптотически по степенному закону i . Для сильной ударной волны а — /г, при отличном от нуля начальном давлении а = 2- [c.261]

Иным способом исследовал устойчивость ударных волн С. В. Иорданский (1957), который получил критерии устойчивости, несколько отличающиеся от результатов С. П. Дьякова. К аналогичным выводам неза-висшю пришел и Р. М. Зайдель (1957). В. М. Конторович (1957) объяснил причину имевшихся расхождений и подтвердил правильность результатов С. В. Иорданского. [c.262]

К происхождению неустойчивости ударных волн в области (90,17) можно подойти также и с несколько иной точки зрения, рассмотрев отражение от поверхности разрыва звука, падающего на нее со стороны сжатого газа. Поскольку ударная волна движется относительно газа впереди нее со сверхзвуковой скоростью, то в этот газ звук не проникает, В газе же позади волны будем иметь, наряду с падающей звуковой волной, еще и отраженную звуковую и энтропийно-вихревую волны (а на самой поверхности разрыва возникает рябь). Задача об определении коэффициента отражения по своей постановке близка к задаче об исследовании устойчивости. Разница состоит в том, что наряду с подлежащими определению амплитудами исходящих от разрыва (отраженных) волн в граничных условиях фигурирует еще и заданная амплитуда приходящей (падающей) звуковой волны. Вместо системы однородных алгебраических уравнений мы будем иметь теперь систему неоднородных уравнений, в которых роль неоднородности играют члены с амплитудой падающей волны. Peuienne этой системы дается выражениями, в знаменателях которых стоит определитель однородных уравнений,— как раз тот, приравнивание которого нулю дает дисперсионное уравнение спонтанных возмущений (90,10). Тот факт, что в области (90,17) это уравнение имеет веш,ественные корни для os 0, означает, что существуют определенные значения угла отражения (и тем самым угла падения), при которых коэффициент отражения становится бесконечным. Это — другая фор- [c.476]

Упомянем также, что ударные волны слабой интенсивности остаются устойчивыми по отношению к поперечной модуляции (ср. примечание на стр. 477) и при учете их диссипативной структуры см. Спектор М. Д. — Письма ЖЭТФ, 1983. т. 35, с. 181. [c.493]

Существенно, что скачки различных величи[ в разрывах начальных условий (или, как мы будем говорить, в начальных разрывах) могут быть соверщенно произвольными между ними не должно существовать никаких соотношений. Между тем, мы знаем, что на поверхности разрывов, которые могут существовать в газе в качестве устойчивых образований, должны соблюдаться определенные условия так, скачки плотности и давления в ударной волне связаны друг с другом ударной адиабатой. Поэтому ясно, что если в начальном разрыве эти необходимые условия не соблюдаются, то з дальнейшем он во всяком случае не сможет продолжать существовать как таковой. Вместо этого начальный разрыв, вообще говоря, распадается на несколько разрывов, каждый из которых является каким-нибудь из возможных типов разрывов (ударная волна, тангенциальный разрыв, слабый разрыв) с течением времени эти возникшие разрывы будут отходить друг от друга ). [c.519]

Прежде всего возникаег вопрос об эволюционности конденсационных скачков. В этом отношении их свойства полностью аналогичны свойствам разрывов, представляющих зону горения. Мы видели ( 131), что отличие устойчивости последних от устойчивости обычных ударных волн связано с наличием одного дополнительного условия (заданное значение потока / ), которое должно выполняться на их поверхности. В данном случае тоже имеется одно дополнительное условие — термодинамическое состояние газа / перед скачком должно быть как раз тем, которое соответствует началу быстрой конденсации пара (это условие представляет собой определенное соотношение между давлением и температурой газа /). Поэтому сразу можно заключить, что весь участок адиабаты под точкой О, на котором vi < Сь V2 > С2, исключается как не соответствующий устойчивым скачкам. [c.690]

Смотреть страницы где упоминается термин Устойчивость ударных волн : [c.5] [c.231] [c.366] [c.571] [c.109] [c.109] [c.83] [c.469] [c.50] [c.81] [c.84] [c.326] [c.262] [c.262] [c.404] [c.406] [c.601] [c.466] [c.258] [c.313] [c.313] [c.257] [c.313]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...