Распространение сильных ударных волн

В баллистических экспериментах, выполненных в 50-е. гг., было обнаружено, что при движении моделей во фреонах в определенных условиях фронт головной ударной волны перестает быть гладким. На фронте головной ударной волны возникают многочисленные тройные конфигурации (пересечения в одной точке трех ударных волн). Картина течения становится такой же, как и за плоской ударной волной при наличии поперечных возмущений. В ряде случаев фронт волны остается гладким, а за ним возникает турбулентное течение. Сопротивление моделей существенно меняется. В дальнейшем были выполнены опыты в ударной трубе с инертными газами (аргон, криптон, ксенон) и с молекулярными (углекислый газ). Выяснилось, что распространение сильных ударных волн (при скорости несколько километров в секунду) имеет ряд особенностей. Фронт волны перестает быть плоским, в ряде случаев фронт разрушается, распределение плотности и концентрации электронов в релаксационной зоне имеет немонотонный характер (рис. 4.1, 4.2). Все эти особенности обнаруживают пороговый характер по скорости волны и начальному давлению. Малые примеси водорода (порядка 1%) оказывают стабилизирующее воздействие на течение. Описанное явление получило название релаксационной неустойчивости ударных волн. Существенную роль при этом, по-видимому, играет интенсивный переход энергии возбуждения в кинетическую. [c.81]

В самом деле, при расчетах процессов добычи нефти существенную роль играет теория упругого режима фильтрации, в которой рассматриваются медленные фильтрационные течения в деформируемых глубинных пластах. К ней тесно примыкает теория движения газа по коллекторам газовых месторождений и подземных хранилищ. При исследовании термического состояния пористых пластов рассматривают общие закономерности межфазового теплообмена, термодинамических эффектов при движении по пласту жидкости и газа, а также задачи прогрева пласта и его теплоотдачи. Изучение процесса распространения сильных ударных волн в насыщенных жидкостью горных породах важно для применения взрывной техники в горном деле и строительстве. [c.3]

При детонационном сгорании тепло выделяется с огромной скоростью, в связи с чем возникают крайне резкие местные повышения давления и температуры (в детонационной волне температура газов достигает 3 000—4000°К)- Детонационное сгорание сопровождается распространением сильной ударной волны, что вызывает вибрацию деталей, в цилиндре возникают звонкие металлические стуки, похожие на удары молотком по поршню. [c.159]

Наибольшие градиенты в плазме возникают в вязком скачке уплотнения при распространении сильной ударной волны, когда макроскопические величины сильно меняются на расстоянии порядка длины пробега заряженных частиц [c.405]

РАСПРОСТРАНЕНИЕ СИЛЬНЫХ УДАРНЫХ волн 483 [c.483]

Следует отметить, что, как показано в работе [77], фактор времени для геологических материалов весьма существенен. Релаксация напряжений за фронтом упругого предвестника сильной ударной волны приводит к значительному ослаблению его интенсивности по мере распространения. [c.109]

Соотношения (2.3.5) — (2.3.6) показывают, что состояние газа за сильной ударной волной зависит лишь от нормальной скорости ее распространения и от плотности газа перед ней, но не от его температуры или статического давления. [c.60]

Прежде чем описать эти решения, остановимся на изложении приближенного метода интегральных соотношений, получившего значительное распространение при изучении гиперзвукового обтекания тонких тел и при решении других задач о течениях газа за сильными ударными волнами. [c.198]

Плотность очень быстро убывает к центру. Почти вся масса вовлеченного в движение газа сосредоточена в узком шаровом слое, прилегающем к поверхности ударного фронта. При распространении сильных взрывных волн [c.273]

Давление за фронтом сильной ударной волны, как следует из уравнений сохранения импульса и массы (1.61), (1.62), мало чувствительно к величине сжатия, особенно при больших сжатиях, и приближенно пропорционально квадрату скорости распространения волны D [c.182]

Формулы (8.13), полученные с помощью теории размерности из постановки задачи без фактического решения всей задачи, определяют собой закон движения ударной волны. При г = О получается, что Гг = О, а скорость ударной волны 3) бесконечна. С возрастанием времени растет, а скорость 2) падает. Очевидно, что предположения о сильной ударной волне применимы только в интервале времени, для которого 3) а . Из общей теории следует, что скорость распространения фронта ударной волны 3) по частицам всегда больше скорости звука перед фронтом волны. [c.413]

Наличие вязкости и теплопроводности приводит к возникновению ширины у слабого разрыва, так что слабые разрывы, как и сильные, представляют собой в действительности некоторые переходные слои. Однако в отличие от ударных волн, ширина которых зависит только от их интенсивности и постоянна во времени, ширина слабого разрыва растет со временем, начиная с момента образования разрыва. Закон, по которому происходит это возрастание, легко найти (качественно) исходя из аналогии между перемещением слабого разрыва и распространением малых звуковых возмущений. При наличии вязкости и теплопроводности возмущение, сконцентрированное первоначально [c.501]

Реальное тело не обладает абсолютной жесткостью. Поверхность тела, на которую действует давление продуктов взрыва, деформируется, что оказывает влияние на интенсивность импульсивных нагрузок. Реакция тела на действие нагрузок сводится к следующему 1) вблизи поверхности материал тела под действием высокого давления продуктов взрыва вначале сильно сжимается 2) при внезапном уменьшении давления поверхность тела возвращается в ненапряженное состояние, хотя материал может получить значительную пластическую деформацию 3) в теле возникают возмущений, вызванные действующим давлением продуктов взрыва, длительность действия которых мала, так что длина импульса в материале невелика, однако возмущения имеют вид волны с крутым фронтом. Распространение этих волн проходит с высокими скоростями, т. е. в этом случае, очевидно, зарождаются ударные волны. При большой интенсивности возмущений тело может разрушаться либо в отдельных локальных областях, либо по всему объему. [c.17]

Процесс внедрения сопровождается распространением в среде и теле ударных волн, характеризуемых высоким давлением и сильным разогревом, при котором возможно плавление и испарение. [c.189]

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]

При распространении сильных ударных волн, вызывающих фазовые переходы в твердых телах, уровень напряжении, связанных с прочностью и приводящих к иегидростатичиости тензора напряжений, во много раз меньше его гидростатической части, или давления. Дело в том, что прочность материала, хотя и растет с давлением, ограничена, и при высоких давлениях свойства твердого тела в некоторых отношениях приближаются к свойствам жидкости, хотя эффекты иегидростатичиости (прочности) приводят к большим скоростям распространения некоторых возмущений, что можно учесть и в рамках квазижидкостиой [c.146]

Воздействие мощной ударной волны, возникающей в результате гвзрыва в жидкостях и твердых средах, сопровождается значительным изменением термодинамического состояния вещества. Сильное повыше-лие энтропии 8 на ударном фронте может привести при последующем изэнтропическом расширении к образованию двухфазных состояний и даже полному испарению вещества, если оно подверглось воздействию ударной волны достаточно большой амплитуды. Процесс испарения, свя--занный с распространением сильных ударных волн, удобно интерпретировать на диаграмме р V. [c.301]

ООО кПсм , переход в газообразное состояние происходив непрерывным образом, минуя область двухфазного состояния. Процесс испарения жидкостей и твердых сред, сопровождающий распространение сильных ударных волн, качественно сходен с описанным выше процессом испарения воды. Следует также отметить, что при распространении ударных волн в тверных средах в соответствующем диапазоне амплитуд происходит плавление вещества. [c.302]

Рассмотрим распространение сферической ударной волны большой МОЩНОСТИ, возникшей в результате сильного взрыва, т. е, мгновенного выделения в некотором небольшом объеме большого количества энергин (которую обозначим посредством ) газ, в котором волна распространяется, будем считать но-литронным ). [c.558]

Существует неск. механизмов распространения О. р. 1) Нагрев и ионизация газа перед плазменным фронтом сильной ударной волной, вызванной интенсивным энерговыделением,— т. н. световая детона- [c.450]

Уже целое столетие развиваются экспериментальные и теоретические исследования экзотермических волн, распространяющихся в горючих смесях газов, а также в твердых и жидких горючих средах. Механизмом тепловыделения в таких средах являются экзотермические химические реакции, скорость протекания которых при комнатной температуре практически равна нулю и становится очень большой при температурах, достигаемых в ходе реакции (например, смеси водорода или ацетилена с кислородом или с воздухом, смесевые твердые топлива ракетных двигателей). Механизм распространения тепла в несгоревшую еще смесь естественно предполагать обусловленным процессами переноса — теплопроводностью и диффузией активных частиц, т.е. не связанным с макроскопическим упорядоченным движением среды. Однако уже в 1881г. Бертло и Вьей, Маллар и Ле Шателье открыли явление детонации, при котором горение распространяется по газовой среде со скоростями, в тысячи и миллионы раз превосходящими скорость нормального распространения пламени. Механизм распространения зоны тепловыделения в этом случае связан с прохождением по холодной горючей смеси сильной ударной волны, сжимающей и нагревающей смесь и тем самым включающей химическую реакцию с интенсивным тепловыделением роль процессов переноса в распространении зоны тепловыделения в практически реализуемых случаях химической детонации мала. [c.117]

В этой связи следует отметить, что встречающийся в литературе термин волна конечной амплитуды в экспериментальном аспекте не совсем удачен, ибо любая реальная волна имеет конечную амплитуду. Нелинейные же эффекты проявляются не во всякой реальной волне, а лишь при достаточно больилой ее амплитуде какой иментю— это зависит от чувствительности аппаратуры и метода регистрации данного конкретного нелинейного эффекта. В теоретическом плане этот термин имеет вполне определенный смысл он указывает на учет нелинейных членов в уравнениях гидродиналтки и вытекающих из этого следствий. В таком именно смысле этот термин будет сохранен и в данном изложении. Реальную же ультразвуковую волну, в которой фактически проявляются нелинейные эффекты, мы будем называть просто волной большой амплитуды , условившись при этом исключать из рассмотрения сильные ударные волны (возникающие, например, при взрывах и разрядах), которым соответствуют числа Маха, близкие к единице, и которые подчиняются другим законам распространения (см., например, работы [17, 18]). [c.68]

Весьма интересный вид взаимодействия возникает при движении параллельно твердой поверхности светящегося фронта сильной ударной волны в газе. На первый взгляд распространение ударной волны при указанных условиях не должно сопровождаться появлением заметных возмущений в течении. Однако в Действительности это не так. Достаточно интенсивное световое излучение, исходящее с поверхности фронта, частично поглощается твердой стенкой впереди ударной волны. В результате около твердой поверхности образуется тонкий слой нагретого газа. Наличие нагретого слоя приводит к возмущению всего течения в целом впереди прямого ударного фронта, распространяющегося вдоль твердой поверхности, появляется косой фронт сильного возмущения, который охватывает постепенно расширяющуюся область перед ударной волной. Указанный эффект наблюдается в ударных трубах (Р. Шреффлер и Р. Кристиан, J. Appl. Phys., 1954, 25 3, 324—331) и при мощных взрывах вблизи поверхности Земли ). М. А. Садовский и А. И. Коротков обнаружили аналогичный эффект в опытах с ударными волнами умеренной амплитуды, создавая нагретый слой на твердой поверхности за счет постороннего источника. [c.310]

При очень большой скорости распространения ударной волны О в соотношениях на волне (9.5) можно пренебречь слагаемыми 4 10, рЛРгО ), по сравнению с единицей. Ударные волны, для которых можно считать выполненными эти условия, называются сильными. Для сильных ударных волн соотношения на волне (9.5) имеют вид [c.192]

Изложенные соображения позволяют представить себе процесс образования стационарной волны детонации в следующем виде. Обычно детонационная волна возникает как результат местного взрыва б горючей смеси. В области взрыва развиваются весьма высокие давления и от неё устремляется очень сильная ударная волна. Прн прохождении через холодную горючую смесь эта волна, как указывалось выше, вызывает значительный разогрев газа и может довести его до воспламенения. Именно в этом случае за фронтом ударной волны следует область горения, образующая в совокупности с ударной волной волну детонационную. Так как вблизи центра взрыва скорость распространения волны и интенсивность её очень велики, то относительные сютрости газа в начале области горения и в конце её близки между собой и существенно ниже критической скорости [c.171]

До сих пор исследовались задачи о распространении плоских волн напряжений в упругопластических средах в случае, когда сРа1с1г < 0. Рассмотренные волны сильного разрыва были вызваны исключительно разрывами в краевых условиях (внезапное приложение давления к концу стержня, удар стержня о преграду и т. д.). Изучим теперь задачу о распространении плоских ударных волн, характеризующихся тем, что на фронте волны возникает разрыв напряжений, скоростей, деформаций (первых производных перемещения) независимо от вида краевого условия. В случае плоских волн ударные волны возникают [c.97]

Рассмотрим распространение ударной волпы в пористом материале. В случае сильной ударной волны ширина ее фронта пмеет порядок размера поры (см. 2 в данной главе), поэтому сильпую ударную волну можно моделировать поверхностью разрыва. Соотнотенпя на поверхности разрыва в гидродинамическом прнближенпи следуют из законов сохранения массы, энергии, импульса п имеют вид [17] [c.233]

Рассмотрим распространение сферической ударной волны большой интенсивности, возникшей в результате сильного взрыва, т. е. мгновенного выделения в некотором небольшом объёме большого количества энергии (которую мы обозначим Е) газ, в котором происходит распространение, будем считать идеальным. Изложенное ниже решение этой задачи принадлежит Л. И. Седозу (1946). [c.481]

Теплообмен газового пузырька при малых радиальных пульсациях, ускоряющемся сжатии и расгапренпи. Для анализа возможных законов, определяющих осредненную интенсивность меж-фазного теплообмена через осредненные параметры фаз и их теплофизические характеристики, рассмотрим формулы, следующие из линейного решения (5.8.14), для безразмерного теплового потока в пузырек, определяемого числом Нуссельта, для двух характерных режимов радиального движения пузырька с инертным газом (фо = 0) колебательного (Я iQ) и режима, ускоряющегося по экспоненте сжатия пли расширения Н = Е О, где Е определяет показатель е в (5.6.10)). Эти два режи.ма являются характерными, например, при распространении ударных волн в пузырьковой среде ускоряющееся сжатие — на переднем фронте волны, колебательный — в конце достаточно сильной волны. [c.310]

Другой пример автомодельного движения такого рода представляет задача о распространении ударной волны, создаваемой в результате короткого сильного удара по полупространству, заполненному газом Зельдович Я- Б.—Акустнч. журнал, 1956, т. 2, с. 29). Изложение этой задачи можно найти также в указанной на стр. 461 книге Я. Б. Зельдовича и 10. П. Рай-аера (гл, XI ) и в книге Баренблатта Г. И. Подобие, автомодельность, промежуточная асимптотика, — М. Гидрометеоиздат, 1982, сл. 4. [c.569]

Смотреть страницы где упоминается термин Распространение сильных ударных волн : [c.48] [c.74] [c.41] [c.104] [c.122] [c.56] [c.572] [c.357] [c.253] [c.357] [c.187] [c.357] [c.684] [c.39] [c.87] [c.481] [c.260] [c.10] [c.17] [c.339]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...