Ударная волна при больших плотности энергии и давлении излучения

Однако при чрезвычайно больших амплитудах ударной волны, когда плотность энергии и давление излучения становятся достаточно большими по сравнению с энергией и давлением вещества, положение меняется. Разрыв исчезает и газ в ударной волне переходит непрерывным образом из начального состояния в конечное только за счет лучистой теплопроводности, даже если вязкость вещества не принимается во внимание. Этот вопрос рассматривали С. 3. Беленький и (позднее) В. А. Белоконь [50]. [c.420]

После ядерной реакции небольшой вначале огненный шар начинает расширяться. Из изложенного выше ясно, что этот процесс начинается в малом объеме (несколько десятков кубических сантиметров), внутри которого развиваются очень высокое давление и большая плотность энергии. В течение первых 100 мксек после взрыва номинальной 20-килотонной бомбы огненный шар увеличивается в результате процессов излучения, т. е. излучение распространяется быстрее, чем рассеивается вещество и распространяется фронт ударной волны. Выделяющееся излучение поглощается окружающим веществом — сначала материалом корпуса бомбы, а затем окружающей атмосферой. Корпус бомбы и окружающая атмосфера в результате поглощения излучения нагреваются до высокой температуры и становятся частью огненного шара, который соответственно увеличивается. [c.372]

Ударная волна при больших плотности энергии и давлении излучения [c.420]

Лучистый теплообмен в ударной волне. Когда ударная волна распространяется по газу, занимающему достаточно большой объем (такой, что размеры нагретой области за волной велики по сравнению с длиной пробега излучения), тепловое излучение в объеме приходит в локальное термодинамическое равновесие с веществом. Излучение равновесно и за фронтом ударной волны. Плотность энергии и давление излучения резко зависят от температуры, пропорционально и становятся сравнимыми с энергией и давлением газа только при чрезвычайно высоких температурах (или очень малых плотностях газа), например, в воздухе нормальной плотности — при температуре 2,7 X 10 °К. Следовательно, в ударных волнах не чрезмерно большой амплитуды энергия и давление излучения практически не влияют на параметры за фронтом ударной волны, будучи малыми по сравнению с энергией и давлением газа. [c.219]

Как было сказано выше, наличие одного лишь лучистого теплообмена не может привести к исчезновению вязкого скачка уплотнения и сглаживанию хода температуры и плотности газа. Положение, однако, меняется в случае, когда плотность энергии излучения оказывается достаточно большой по сравнению с энергией веш ества. В этом случае вязкий скачок уплотнения исчезает и состояние газа, которое подстраивается к непрерывному распределению плотности излучения, также непрерывным образом переходит из начального перед фронтом в конечное за фронтом. Этот случай рассматривали С. 3. Беленький и позднее В. А. Белоконь (1959). Они нашли амплитуду волны, при которой происходит переход от разрывного решения к непрерывному. Так, при у = переход осуш ествляется, если отношение давления излучения за фронтом к давлению ваш ества равно 4,45. При переходной амплитуде скорость газа за фронтом относительно фронта в точности равна изотермической скорости звука в конечном состоянии, а при больших амплитудах ударная волна, в отличие от обычного поведения, движется со сверхзвуковой скоростью относительно газа за фронтом. Распределение температуры и плотности в волне в этом случае показаны на рис. 6. [c.221]

Газ, двигаясь вдоль линии тока, охлаждается, вследствие чего плотность его увеличивается на величину = Кр и-Это внутреннее сжатие газа генерирует волны разрежения, которые взаимодействуют с поверхностью тела и скачком уплотнения, чем и обусловлено появление адиабатической составляющей решения. Так как даже при бесконечном уплотнении газа угол скачка уплотнения не может уменьшиться более, чем на малую величину о, то давление и другие связанные с наклоном скачка величины не могут существенно измениться даже при значительном охлаждении газа. Приведенный выше численный пример показывает, что даже при малых х относительное изменение полной энтальпии для тупых клиньев в несколько раз больше относительного изменения давления. Отметим, что мы здесь рассмотрели высвечивание ударного слоя, вследствие чего газ уплотнялся. В случае положительного притока тепла лучистой энергии, например, за счет излучения границ, газ будет расширяться, причем изменение параметров газа будет находиться в таких же отношениях, как при уплотнении. [c.672]

Плотность энергии и давление излучения становятся сравнимыми с плотностью энергии и давлением вещества только при чрезвычайно высоких температурах или чрезвычайно низких плотностях газа. Например, в воздухе нормальной плотности это происходит при температуре яг 2,7-10 ° К. В ударных волнах не столь большой амплитуды лучистые давление и энергия гораздо меньше давления и энергии вещества и потому почти не влияют на параметры за фронтом. Иной порядок имеет соотношение потоков энергии излучения и вещества, так как скорости ударных волн, с которыми реально приходится иметь дело, на много порядков меньше скорости света. Отношение потоков энергии аТ ЧОде ( изл/се) [сЮ), грубо говоря, в сЮ раз больше отношения плотностей энергии. Так, при О = 100 км/сек с/О = 3-10 В воздухе нормальной плотности, например, оба потока становятся одинаковыми уже при температуре 300 000° К, при которой плотность излучения еще очень мала. [c.407]

В недавней работе Р, Аамота (К. Аато(11) и С. Колгейта (8. Со1-gate) [30], касающейся прямого получения электрической энергии, выдвинут принцип, который можно использовать в ядерных силовых установках. Согласно предложению этих авторов электрическая энергия должна генерироваться в токонесущих катушках, намотанных вокруг большой ударной трубы, при взаимодействии магнитного поля, образованного током, с ионизированными газами ударных волн, движущихся в трубе туда и обратно. На рис. 15.17 показана схема такого устройства. Концы трубы окружены толстыми отражателями нейтронов, а сама труба наполнена газом, содержащим уран (например, иРе) плотность газа такова, что ни в одном из концов трубы при равномерном давлении газа не выполняется условие критичности. Однако если заставить газ двигаться в форме ударной волны по направлению к одному из концов трубы, то в этом конце произойдет сжатие газа условие критичности будет достигнуто, начнет выделяться энергия деления и ударная волна пойдет назад, к другому концу трубы, где процесс повторится. Для достаточной ионизации газ а в трубе необходима максимальная температура порядка 6000—6500° К. Энергия, теряемая фронтом ионизированной движущейся ударной волны газа, противодействует давлению (fгЯ /8я) внешнего магнитного поля, подавая таким образом электрическую энергию прямо во внешнюю цепь. Энергия также теряется за счет конвективной и радиоактивной теплоотдачи стенкам, а также за счет теплового излучения. Это тепло должно [c.531]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...