Столкновение ударных волн

Для полноты упомянем, что при столкновении ударной волны ео слабым разрывом (эта задача не относится к рассматриваемому здесь автомодельному типу) ударная волна продолжает распространяться в прежнем направлении, а в пространстве позади нее остается один слабый разрыв первоначального типа и один тангенциальный (см конец 96) слабый разрыв. [c.524]

Столкновение ударных волн. Отражение ударной волны [c.212]

СТОЛКНОВЕНИЕ УДАРНЫХ ВОЛН [c.213]

Задача о распаде произвольного разрыва возникает и при столкновении ударной волны с поверхностью контактного разрыва (это взаимодействие называют также преломлением ударной волны на границе двух сред). [c.215]

По одну сторону диафрагмы в трубе содержится исследуемый газ А при низком давлении, по другую — в так называемую камеру высокого давления нагнетается рабочий газ В. После разрыва диафрагмы газ В расширяется в сторону камеры низкого давления, посылая в газ А сильную ударную волну. Возникаюш ий режим, изображенный на рис. 1.47, б, будет более подробно рассмотрен в гл. IV при изучении работы ударной трубы. Соответствуюш им выбором газов Л жВж перепада давлений добиваются получения возможно более сильной ударной волны и нагревания исследуемого газа до весьма высоких температур. Одним из способов получения еш е более высоких температур служит осуш ествление первого режима — столкновения двух ударных волн. Частным случаем первого режима является отражение ударной волны от торца ударной трубы, которое также используется для достижения в лаборатории высоких температур. Отражение ударной волны от твердой стенки действительно представляет собой частный случай столкновения двух газовых потоков. Если друг на друга налетают два совершенно одинаковых потока, то после столкновения контактный разрыв покоится, т. е. положение такое же, как будто вместо контактного разрыва имеется неподвижная твердая стенка. Вопросы столкновения ударных волн и отражения их от стенки также будут рассмотрены в гл. IV. [c.81]

Во всех задачах о распаде произвольного разрыва присутствует решение для каждой из сред автомодельной задачи о волнах в упругом полупространстве. Поэтому сделанные ранее выводы о неединственности решения относятся также и к решению задач о распаде произвольного разрыва и, в частности, к задаче о столкновении ударных волн. Существуют такие ударные [c.280]

Столкновение ударных волн [c.76]

Обзор работ по столкновению частиц и столкновению струй дан в работе [623]. Более подробный обзор литературы по инерционному осаждению и фильтрации выполнен в работе [243]. В связи с требованиями противообледенительной системы изучалось образование переохлажденных облаков на поверхности крыла самолета [82]. Процесс осаждения водяных капель при обтекании сверхзвуковым потоком двумерного клина, включая прохождение частиц через ударную волну, исследован в работах [696, 827]. Численный расчет процесса накопления водяных капель на поверхности лопаток компрессоров газовых турбин выполнен в работе [c.211]

В первом случае (который мы условно записываем в виде И- У ТУ у, рис. 78, й) из начального разрыва Н возникают две ударные волны У, распространяющиеся в противоположные стороны, и расположенный между ними тангенциальный разрыв 7. Этот случай осуществляется при столкновении двух масс газа, движущихся с большой скоростью навстречу друг другу. [c.522]

К задаче о разрыве в начальных условиях сводятся, в частности, задачи о различных столкновениях плоских поверхностей разрывов. В момент столкновения обе плоскости совпадают и представляют собой некоторый начальный разрыв , в дальнейшем распадающийся одним из описанных выше способов. Так, в результате столкновения двух ударных волн снова возникают две ударные же волны, расходящиеся от остающегося между ними тангенциального разрыва [c.524]

Пересечения, содержащие две приходящие ударные волны, можно рассматривать как результат столкновения двух волн, возникших где-то от посторонних причин. При этом возможны два существенно различных случая, изображенных на рис. 101. [c.581]

В первом случае столкновение двух ударных волн приводит к возникновению двух ударных же волн, исходящих из точки пересечения. Выполнение всех необходимых условий снова требует возникновения тангенциального разрыва, расположенного [c.582]

С. А. Новиков, Ю. И. Тарасов, 1962) привело к экспериментальному обнаружению ударных волн разрежения, возможность которых следует из отрицательности кривизны адиабаты разгрузки (d p/dV <0). В экспериментах, описанных в последних двух статьях, при столкновении встречных волн разрежения, обусловленных обратным фазовым превращением в железе, наблюдался гладкий откол металла, что свидетельствует об очень малой толщине ударных волн разрежения из-за чрезвычайно высоких скоростей обратного фазового перехода е а. Эти исследования явились доказательством существования ударных волн разрежения у веществ, имеющих точки излома на ударной адиабате. [c.274]

Экспериментальные факты, в частности чрезвычайно гладкая поверхность откола при столкновении двух волн разрежения (А. Г. Иванов, С. А. Новиков, Ю. И. Тарасов, 1962) говорят о том, что скорости перехода Fe Fe чрезвычайно велики и существенно превышают скорости перехода Fe Fe а толщина ударной волны разрежения очень мала. [c.282]

Ударная волна может распространяться как в горючей смеси, так и в инертном газе. Рассмотрим инертный газ, перемещаемый поршнем. Если скорость движения поршня мала по сравнению со скоростью звука, молекулы, получающие при столкновении с поршнем дополнительную энергию, успевают разнести ее по всему объему газа. Процесс протекает практически равновесно, давление во всем объеме оказывается одинаковым. Если же скорость поршня (например, пули) превышает скорость передачи импульса молекулами (скорость звука), то у поршня создается давление, значительно превышающее давление газа вдали от него. Толщина фронта, в котором меняется давление, сравнима с длиной пробега молекул (порядка 0,1 мжм). Он называется фронтом ударной волны. Ударную волну можно создать и с помощью взрыва. Распространяясь в горючей смеси, ударная волна поджигает ее путем сжатия в очень узком фронте (толщиной около 0,1 мкм), за которым движется зона собственно горения толщиной 0,1— 1 см. При горении выделяется энергия, необходимая для поддержания ударной волны. В отличие от нормального пламени в реакцию здесь вступает неразбавленная смесь. Температура горения при этом выше (из-за разогрева при сжатии), поэтому смесь сгорает значительно быстрее, чем в нормальном пламени. Такое пламя движется с огромной скоростью, превышающей скорость звука и составляющей 2—5 км/с. [c.148]

Аэродинамический нагрев — нагрев поверхности тела, движущегося в воздухе со скоростями, существенно превышающими скорость звука. При столкновении тела с молекулами газа происходит постепенный переход кинетической энергии тела в тепловую энергию газа. В зависимости от формы тела большая часть тепла может выделиться либо в сжатом слое за ударной волной, либо непосредственно у поверхности тела в пограничном слое (см. введение). Максимальная температура, до которой может нагреться газ в окрестности движущегося тела, близка к так называемой температуре торможения. Уже при 368 скорости полета, втрое превышающей скорость звука, перепад [c.368]

В заключение несколько слов о предположительном характере релаксационных процессов и возможном конкретном механизме усиления ударных волн. Отдавая должное возможности влияния всех релаксационных процессов, дисперсионных и диссипативных, на условия распространения нестационарных ударных волн, уместно отметить, что с молекулярной точки зрения времена релаксации, времена протекания диссипативных процессов, связанных с вязкостью и теплопроводностью, пропорциональны длинам свободного пробега молекул, а время обмена количеством движения на молекулярном уровне зависит от числа столкновений в единицу времени. [c.49]

Ударные волны о межзвёздной среде Столкновение пылинок между собак [c.84]

Два разнородных металла могут быть легко соединены методом взрыва с использованием техники параллельной укладки пластин (рис. 7). Детонацию вызывают на одном конце подвижной плиты (листа). Резиновый или пластиковый буферный сдой служит для защиты подвижной пластины от взрыва. Взрыв заставляет подвижную пластину ударяться о неподвижную с динамическим давлением, гораздо более высоким, чем пределы текучести соединяемых металлов. Если скорость сближения листов в точке столкновения меньше скорости распространения звука в этих двух металлах, на нижней поверхности подвижной плиты образуется ударная волна, которая очищает поверхности раздела. Затем под действием давления взрыва происходит их соединение. [c.57]

Рассмотрим далее случай столкновения по нормали двух ударных волн с параметрами Pi, pi, U и Рг, рг, U2. При этом в плоскости взаимодействия возникает произвольный разрыв. В результате его распада образуются две ударные волны (рис. 4.6). Система нелинейных уравнений для определения значений Рз, U3 (см. рис. 4.6, а) на контактном разрыве имеет вид [c.128]

В момент встречи отраженной упругой волны и прямой пластической волны в сечении 5 (рис. 166, г) происходит как бы столкновение двух стержней правой половины, движуш ейся со скоростью т/,, и левой, движущейся со скоростью v . В результате этого внутреннего соударения от места встречи вправо и влево будут распространяться ударные волны. В зависимости от скорости удара V эти волны будут или упругими, или пластическими, причем влево всегда пойдет волна со скоростью по крайней мере, если [c.270]

Упрочняемые детали могут иметь различную форму и размеры, поэтому рекомендовать общие для всех изделий схемы нагружения невозможно. Для деталей, упрочняемые поверхности которых имеют сложную форму, рациональнее применять пластические ВВ, обладающие хорошей формуемостью и высокой скоростью детонации (7000—8500 м/сек), что позволяет получать значительное давление ударной волны (150— 200 кбар и выше). Схема, применяемая для упрочнения взрывом железнодорожных крестовин из стали марки Г13Л, позволила значительно увеличить твердость без существенного изменения формы и размеров детали. Это было достигнуто обкладкой крестовины ВВ с целью создания всестороннего сжатия. Однако при упрочнении с применением обкладки необходимо учитывать форму и размеры деталей с тем, чтобы избежать столкновения ударных волн, идущих навстречу друг другу, которое может привести к разрушению их или образованию в них трещин [1]. Использование взрывчатых веществ с небольшой высотой заряда для упрочнения деталей значительной толщины позволяет значительно снизить давления ударных волн до их столкновения. [c.44]

Рис.9.10. Схема эксперимента по регистрации оптических свойств ударно-сжатой плазмы [48] в—схема измерений б—оптический сигнал, /—детонационная линза 2—заряд ВВ 3 —ударник 4 — мишень 5—прозрачна преграда б—диафрагма 7—зеркало в—оптическая система 9 — полупрозрачные зеркала /О—юстировочный лазер // — интерференционные светофильтры 12— фотоэлектронные умножители /3—осциллографы 14 — электроконтакты измерения скорости ударника 15— схема формирования импульсов /6—линия задержки /7 — электрокоитакты измерения скорости ударной волны 18 — осциллограф для измерения скорости ударной волны 19 — скоростной спектрометр 20—система цифровой обработки спектра 2/—выход ударной волны из мишени в газ 22 — участок нарастания излучения 23—столкновение ударной волны с преградой 2 -разрушение преграды материалом мишени.

Многообещающими являются методы, в которых используется эффект кумуляции ударных волн. А. Ф. Беляев (1940) проводил опыты по столкновению ударных волн от многих симметрично расположенных зарядов ВВ и получал таким образом давления, значительно превышающие давление в каждой из волн. Р. В. Перри и А, Кантровиц (J. Appl. Phys., 1951, 22 7, 878—886) достигали высоких температур благодаря кумулятивному эффекту в цилиндрической сходящейся волне. [c.222]

Говоря современным языком, шероховатость играет для воспламенения ту же роль, что и газодинамические неоднородности при пульсирующей и спиновой детонациях. К. И. Щелкин (1949) показал, что спиновая детонация, переходя в шероховатую трубу с малым шагом спирали, теряет характерную спиновую структуру. Помещая в трубу спирали с разным, но достаточно большим шагом, можно произвольно изменять частоту спина, вызывать характерную для него волнистость фронта и полосатую структуру послесвечения, теперь уже связанные с шагом спирали. Эти явления в шероховатой трубе возникают в результате движения по спирали искусственной зоны воспламенения, возникающей в результате столкновения ударной волны со спиральной шероховатостью. Так удается имитировать естественную газодинамическую конфигурацию, служащую источником воспламенения газа в спиновой детонации. В шероховатой трубе этот источник значительно стабильнее, чем в спиновой и пульсирующей детонации, поскольку его суп1 егствование связано с температурой в отраженной волне, значительно более высокой по сравнению с температурой в прямой волне, которая определяет масштаб и существование неоднородностей при спиновой и пульсирующей детонации. [c.397]

В предыдущем параграфе был исследован процесс возникновения и распространения (для малого интервала времени)ударных волн, определяемый начальными условиями. Этот ке процесс можно рассматривать как результат столкновения ударных волн.Для описания яв ления столкновения ударных волн остается еще решить вопрос о том, какие решения уравнения (I.I).определенные при4.<0и удовлетворяющие условию (3.7),приводят в момент времени -t = o к данным начальным условиям. Структура решений уравнения (I.I),удовлетворяющих условию (3.7),была подробно исследована в 4.В частности, было показано,что если хН")-фронт сильного сигнотона,являющегося локальным максимумом (минимумом),то x (-t) <о ( >о ). Ряд свойств решений определяется только спецификой самого уравнения (I.I).Так,например,не существует решения уравнения(1.1) с диаграммой рис.4.ба. В силу обратимости по времени уравнения [c.76]

Учет неоднофазности среды, в частности, фазовых переходов, требуется при изучении распространения сильных ударных волн в твердых телах, возникающих при взрыве и вызываюш,их ряд физико-химических превращений. Сюда относится изучение взрыва в различных породах (начальной стадии взрывной волны), столкновений тел с большими скоростями (порядка 1—10 км1сек), получение новых веществ методами ударного обжатия, изменение свойств металлов ударно-волновой обработкой и т. д. [c.12]

Две сталкивающиеся ударные волны определяются тремя параметрами (например. Mi и отношениями р 1рч, р 1рз). Описанные типы пёресечённй возможны лишь в определенных областях значений этих параметров. Если же значения параметров лежат вне этих областей, то до столкновения ударных воли должно произойти их разветвление. [c.582]

Рассмотрим установившееся движение плоской ударной волны навстречу лазерному излучению. Интенсивность лазерного излучения Р считаем постоянной. Газ перед волной неподвижен и характеризуется начальной плотностью частиц Л о- Тепловое излучение плазмы ионизирует слой газа перед фронтом светодетонационной волны. При значениях Го и Л о соответствующих светодетонационному режиму, начальная ионизация газа непосредственно перед фронтом равна aeг<10 . Пробег ионизующих квантов не превышает миллиметра, поэтому в нескольких миллиметрах от фронта газ вообще не ионизован. Температура электронного газа перед фронтом Те определяется равновесием между поглощением лазерного излучения и потерями энергии при столкновениях. В светодетонационном режиме для водорода, гелия и аргона величина Те равна Те -н2 эВ. Время от начала фотоионизации очередного слоя газа до прохождения фронта волны через этот слой порядка 10 с. Передачей энергии от электронов к атомам можно пренебречь (из-за большого различия в массах атома и электрона), поэтому для температуры атомов (и ионов) перед фронтом справедлива оценка Т < Те. [c.112]

Обмен импульсами, преобразующий некоторое первоначальное распределение молекул по скоростям поступательного движения к максвелловскому распределению, требует в однородном газе или в смеси молекул с несильнэ различающимися массами 3—4 столкновений, в результате чего толщина ударной волны имеет порядок длины свобо ,-ного пробега. [c.129]

Нач. стадия ускорения может быть также обусловлена взаимодействием частиц с электрич. полями плаз-менны.ч волн в областях с интенсивным турбулентным движением плазмы (см. Взаимодействие частиц с волнами). В отличие от регулярного ускорения в полях импульсного пли индукционного тииа, ускорение плазменными волнами имеет статистич. характер. К числу статистич. относится также модель Ферми, в к-рой ускорение происходит при столкновениях частиц с движущимися магн. неоднородностями ( об-лакамп ). Аналогична природа ускорения частпд при их взаимодействии с сильными ударными волнами, в частности при сближении двух ударных волн, образующих отражающие магн. стенки для ускоряемых частиц. [c.474]

В Р. п. со светимостью < 10 эрг/с падающие протоны и электроны тормозятся в атмосфере (образованной веществом, выпавшим на нейтронную звезду за ничтожные доли секунды до этого) за счёт ядерных и кулоновских столкновений. Выделяющаяся энергия излучается слоем, поверхностная плотность к-ро-го ок. 10—20 г/см , а толщина — неск. метров. Существует предположение, что может возникнуть тонкая (неск. см) бесстолкновительная ударная волна, в к-рой выделяется вся кинетич. энергия аккрецирующего потока. [c.359]

Стабилизация процесса магн. кумуляции возможна при сжатии магн. потока системой последовательно включаемых коаксиальных оболочек (А. И. Павловский, ВНИИ экспериментальной физики, Арзамас, 1980). Оболочки устроены так, что они свободно нрог пускают магн. поток, пока неподвижны, и захватывают его, когда начинают двигаться. Неподвижная оболочка (проницаемая для аксиального магн. потока) состоит из тонких изолированных друг от друга медных проводников. Под действием ударной волны сжатия, возникающей при столкновении движущейся оболочки с неподвижной, изоляция проводников разрушается. Образуется сплошная медная оболочка с изотропной проводимостью. Каждый раз, когда возникает угроза потерн устойчивости разогретой внутр. границы оболочки, эта оболочка заменяется новой, холодной, к-рой передаются ф-цяи дальнейшего сжатия потока. Такие устройства ваз. каскадными генераторами С. м. п. (рис. 6). Их [c.452]

УДАР твёрдых тел—совокупность явлений, возника-юищх при столкновении движущихся твёрдых тел, а также при нек-рых видах взаимодействия твёрдого тела с жидкостью или газом (У. струи о тело, У. тела о поверхность жидкости, гидравлич. У., действие взрывной или ударной волны на твёрдое тело и др.). Промежуток времени, в течение к ого длится У., обычно очень мал (на практике 10 —10 с), а развивающиеся на площадях контакта соударяющихся тел силы (т. н. ударные, или мгновенные) очень велики. За время У. они изменяются в широких пределах и достигают значений, при к-рых ср. величины давления (напряжений) на площадках контакта имеют порядок Ю и даже 10 атм. Действие ударных сил приводит к значит, изменению за время У. скоростей точек тела. Следствиями У. могут быть также остаточные деформации, звуковые колебания, нагревание тел, изменение меха-нич. свойств их материалов (в частности, их упрочение), полиморфные и хим. превращения и др., а при скоростях соударения, превышающих критические,— разрушение тел в месте У, Критич. скорости для металлов имеют порядок 15 м/с (медь)—150 м/с и более (высококачеств. стали). [c.205]

Динамика разреженных газов или, как ее иногда называют, супераэродинамика изучает явления, имеющие место при произвольном отношении длины пробега (времени между столкновениями) молекул к характерному размеру (времени) явления. Изучаемые явления могут быть сколь угодно далекими от равновесных. Исследование таких явлений требует в общем случае учета молекулярной структуры газа, кинетического Описания, применения уравнения Больцмана. В круг задач динамики разреженных газов входят, например, задачи об обтекании летательных аппаратов, движущихся на больших высотах, о движении газов в вакуумных аппаратах, ультразвуковых колебаниях в газах, структуре ударных волн, неравновесных течениях и т. д. [c.5]

На рис. 44 показана схема структуры струи при низкочастотных осцилляциях, при давлении воздуха в сопле 3 ати в фазе разгрузки резонатора. Слева расположено основное сопло, а справа — так называемое пульсационное сопло (резонатор), соединенное с емкостью большого размера (10 д), предназначенной для снижения частоты пульсаций. Резуль-тируюш,ий поток воздуха, образованный при столкновении основной и пульсационной струй, имеет колоколообразную форму и направлен в сторону пульсационного сопла. Косой скачок, возникающий в зоне столкновения, обозначен Жх он совершает колебательные движения вдоль оси струи, тогда как поверхность струи колеблется в перпендикулярном направлении. За первым скачком наблюдается еще несколько косых скачков, что указывает на сверхзвуковой характер течения. В первый момент разгрузки у пульсационного сопла возникает вторая (слабая) ударная волна Жц, которая движется по направлению к основному соплу, но вскоре исчезает. Гартман отметил, что пульсационные явления в струе возникают начиная с некоторого значения при меньших расстояниях между соплами подобных осцилляций не наблюдается. При давлениях меньше критического Р 0,9 ати) ударные волны вырождаются, но в некотором диапазоне расстояний I колебания струи сохраняются. [c.67]

Другой крайний случай — ударные волны бесконечно большой интенсивности. Грэд [115] предположил, что предел / при 8 >оо существует (для операторов с конечной частотой столкновений) и выражается через сумму величины, кратной дельтафункции, которая сосредоточена в точке, соответствующей скорости набегающего потока, и сравнительно гладкой функции, для которой нетрудно вывести уравнение. Последнее, видимо, более сложно, чем само уравнение Больцмана, но предполагаемая гладкость позволяет надеяться на получение простого приближенного решения. Проще всего в качестве гладкого остаточного члена взять максвеллиан [115], параметры которого определяются из законов сохранения. [c.413]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...