Одномерные взаимодействия ударных волн

ОДНОМЕРНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ УДАРНЫХ ВОЛН [c.64]

Полученные результаты могут быть использованы для анализа различных случаев одномерного взаимодействия ударных волн. Далее изложены результаты этого анализа. [c.66]

Простая система уравнений (6.1) — (6.2) представляет собой модель, содержащую основные качественные особенности нелинейного взаимодействия ударных волн. Вместе с тем эта теория дает удовлетворительные количественные результаты и поэтому может служить основой для практических расчетов. Система уравнений (6.1) — (6.2) аналогична уравнениям одномерного движения сжимаемого газа. Важным классом решений этой системы являются простые волны. Простая волна, например, описывает изменение амплитуды первоначально плоской ударной волны, распространяющейся вдоль искривляющейся стенки. Решение типа простой волны, зависящее от одной произвольной функции, имеет вид [c.309]

При взрыве конденсированного заряда конечного размера в воздухе картина имеет более сложный вид. При выходе детонационной волны на поверхность заряда в окружающем воздухе образуется ударная волна, а продукты взрыва будут адиабатически расширяться. Давление в продуктах взрыва будет падать быстрее, чем в ударной волне, так как показатель изэнтропы продуктов взрыва значительно больше, чем Для воздуха. В случае одномерного взрыва после нескольких взаимодействий волн разрежения образуется вторичная ударная волна, распространяющаяся в обратном направлении. При сферическом взрыве (рис. 5.10) такой вторичный ударный разрыв, распространяющийся к центру взрыва,, образуется после возникновения основной волны на хвосте волны разрежения и появляется в момент времени, когда течение становится существенно неодномерным. Впервые возникновение вторичных волн было обнаружено в численных расчетах [46]. Интенсивность вторичной УВ непрерывно возрастает. Распространяясь по продуктам взрыва, вторичная волна выравнивает в них давление. После схлопывания в центре вторичная волна через некоторый промежуток времени догоняет основную ударную волну. В результате их взаимодействия образуются новая ударная волна и контактная поверхность. [c.118]

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]

Аналитическое решение задачи о течении в ударной трубе, которое возникает после разрыва диафрагмы [1], ограничено случаем постоянного поперечного сечения трубы. Однако и оно справедливо лишь до момента, когда начинается взаимодействие центрированной волны со стенкой или с отраженным скачком. Что касается нестационарных течений в каналах переменной площади, то здесь известные результаты получены лишь с использованием одномерного приближения [2-5]. [c.134]

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]

Существует довольно обширная монографическая литература по ударным волнам. Так, релаксационные процессы за фронтом ударной волны в газах рассмотрены в монографии Е. В. Ступоченко, С. А. Лосева, А. И. Осипова [33]. Явления,, возникающие при распространении мощных ударных волн в газах, а также структура ударных волн нашли достаточно полное отражение в книге Я. Б. Зельдовича и Ю. П. Райзера [15]. Вопросы взаимодействия ударных волн с твердыми поверхностями изложены в книге Т. В. Баженовой и Л. Г. Гвоздевой [4], Разрывные решения уравнений газодинамики в одномерном случае обсуждаются в книге Б. Л. Рождественского и Н. Н. Яненко [28]. Ударным волнам в конденсированных средах посвящена обзорная статья Л. В. Альтшулера [2]. [c.4]

Существует два подхода к математическому описанию ударных волн в многофазных дисперсных средах. С одной стороны, предположив, что размеры включений и неоднородностей в смеси намного меньше расстояний, на которых макроскопические параметры смеси меняются существенно, можно искать функциональные зависимости для этих параметров в классе непрерывных решений системы дифференциальных уравнений, построенной в рамках представлений механики гетерогенных сред [7]. Исследование микрополей физических параметров служит для определения межфазного взаимодействия и замыкания системы уравнений для осредненных характеристик. С помощью осредненных дифференциальных уравнений движения совокупности трех взаимопроникающих и взаимодействующих континуумов, заполняющих один и тот же объем, можно найти тонкую структуру ударной волны. Полная система уравнений, описывающая распространение одномерной стационарной ударной волны умеренной интенсивности в трехфазной гетерогенной среде типа твердые частицы-паровые оболочки - жидкость , и результаты численного решения изложены в п. 4. [c.723]

Для замыкания системы уравнений (1.12) необходимы уравнения состояния фаз и соотношения, определяющие интенсивность фазовых переходов на основе изучения микропроцессов динамического взаимодействия фаз и тепломассообмена вокруг отдельного включения в жидкости. В этой связи в п. 3 рассматривается задача о динамике паровой оболочки около помещенной в жидкость нагретой твердой частицы. В п. 4 с использованием результатов исследования микрозадачи выведена полная система уравнений стационарного одномерного движения смеси и решена задача о структуре ударной волны в рассматриваемой среде. [c.725]

Практические тестовые задачи, обладающие точными решениями для одномерных течений невязкого совершенного газа, удачно подобраны Хиксом [1968]. Он привел семь тестовых задач, включающих скачки, волны разрежения и взаимодействие волн. Хикс и Пелцл [1968] применяли эти задачи для сравнения точности различных схем в лагранжевых переменных. Гордон и Скала [1969] в качестве тестовых задач использовали плоскую задачу о поршне, плоскую задачу о разлете массы и центрально-симметричную задачу о сферическом взрыве. Никастро [1968] нашел точные автомодельные решения радиационной газодинамики в сферически-симметрнчном случае как для взрыва, так и для схлопывания. Эти решения оказались весьма ценными для проверки столь трудных для численного решения задач, поскольку в них накладывались не слишком жесткие ограничения на начальные условия и вид закона переноса излучения. Стерн-берг [1970] нашел автомодельные решения для распространения плоских, цилиндрических и сферических ударных волн с учетом химических реакций. [c.487]

Рассмотрим одномерное (гидравлическое) описание течения по трубе с заданной площадью поперечного сечения А (х). Даже в однородной трубе ударная волна может изменяться сложным образом вследствие взаимодействия с течением позади нее, как описано в задаче о поршне в 6.8 и 6.11. Но йш заинтересованы в возможно более полном выделении эффектов, связанных с непостоянством величины А (ж), и фактически хотим рассмотреть самый простой вариант задачи о поршне. Точнее, мы хотим сформулировать задачу таким образом, чтобы в случае А (х) = onst ударная волна имела постоянную скорость. Для этого предположим, что [c.256]

Рассмотрим качественную теорию структурного ударного перехода в многофазных системах типа газ — твердые частицы. Остановимся более подробно на первом тине ударных волн. Первые достаточно строгие математические исследования для водонасыгценных грунтов проведены в работе 162], а для смеси газа с твердыми частицами — в работе [63], когда вязкость п теплопроводность учитываются только в силах межфазового взаимодействия. Уравнения одномерного стационарного движения смеси в отсутствие внешних сил и подвода тепла приведем к виду [c.65]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...