Взаимодействие ударной волны сильное

На рис. 3.54 аналогичное сравнение проведено для волны сжатия, идущей из смеси в Не (из тяжелого в легкий). В расчетах в отличие от эксперимента за проходящей ударной волной имеет место более медленное сжатие слоя, а за отраженной от торца УВ - более сильное. Этот факт, на наш взгляд, объясняется тем, что в вертикальной ударной трубе в данном случае тяжелый газ располагался над легким, т.е. слой находился в неустойчивом положении и сказалось развитие двумерных возмущений, не учитываемых в расчетах. Волновая картина в данном случае состоит из волны сжатия, распространяющейся по легкому газу, и волны разрежения, выходящей из слоя и движущейся по тяжелому газу. По сравнению аналогичной задачей взаимодействия ударной волны со слоем не обнаружено расширения слоя после прохождения падающей волны сжатия через слой перемешивания. [c.289]

Интенсивность такого взаимодействия зависит от скорости движения кристаллов в суспензии, т. е. от скорости ее перемешивания. Соударения кристаллов приводят к появлению сильно деформированных участков в зоне их непосредственного контакта, сдвигов и отдельных дислокаций, разбросанных вокруг этой зоны [50, 52, с. 35]. При повторных соударениях дислокации, образованные ранее, перемещаются под влиянием ударных волн, что вызывает образование вакансий и стимулирует движение примеси в приповерхностной зоне твердой фазы [51]. [c.24]

Малые моменты инерции характерны и для двухатомных и трехатомных гидридов, поэтому можно ожидать, что скорость вращательной релаксации этих соединений относительно мала. Однако, как следует из акустических измерений, вероятность обмена сильно возрастает из-за диполь-дипольного взаимодействия, так как молекулы гидридов полярны. Для НС1, НгО и H2S значения Zsp равны соответственно 7 [93], 4 [61] и 31 [92]. Большая скорость вращательной релаксации НС1 подтверждена опытами в ударных волнах [94]. Спектроскопические измерения в детонационных волнах [95] дают Zbp = 10 для радикала ОН, момент инерции которого почти такой же, как у НС1. [c.270]

В рамках неравновесного подхода численно исследовано взаимодействие падающей ударной волны (с прямоугольным или треугольным профилем за ее фронтом) с полубесконечным облаком частиц алюминия конечной ширины, расположенным внутри канала вдоль плоскости симметрии. Установлено, что прохождение ударной волны по облаку инертных частиц, занимающему часть поперечного сечения плоского канала, приводит к излому фронта УВ и сжатию облака за фронтом. Для УВ как прямоугольного профиля, так и сопровождаемых волной разрежения, образовавшееся уплотнение облака затем распространяется на поперечное сечение канала с образованием характерной вихреобразной структуры на кромке облака. Отражение наклонной УВ внутри облака от плоскости симметрии может быть как регулярным (при малой относительной ширине облака), так и с образованием ножки Маха. Для крупной фракции частиц взаимодействие релаксационных зон приводит к размазыванию картины отражения УВ от плоскости симметрии внутри облака. Взаимодействие сильной УВ с облаком аэровзвеси алюминия приводит к воспламенению частиц и формированию детонационной волны в облаке. Установившийся режим детонации для поддерживаемой УВ характеризуется периодическими ко- [c.20]

Уравнения теории сильного взаимодействия. После этих предварительных сведений приступим к изложению теории взаимодействия головной ударной волны и пограничного слоя, считая пограничный слой ламинарным. Здесь мы ограничимся изучением только сильного взаимодействия по следующим причинам 1) теория слабого взаимодействия уже хорошо описана ), 2) результаты теории слабого взаимодействия показывают, что слабое взаимодействие мало влияет на тепловой поток, 3) можно развить строгую теорию сильного взаимодействия в пределе при М — оо вблизи передней кромки для гиперзвукового течения около плоской пластины. [c.201]

Предположения, сделанные при определении влияния завихренности, обусловленной кривизной ударной волны, на теорию сильного взаимодействия [c.224]

Из-за того что головная ударная волна искривлена даже при отсутствии затупления передней кромки, во внешнем течении между скачком и пограничным слоем в области сильного взаимодействия возникает завихрен- [c.230]

Линии тока, входящие в пограничный слой в области сильного взаимодействия, пересекают ударную волну много ближе к передней кромке тела, т. е. в тех точках, где искривление ударной волны таково, что оно вызывает значительную завихренность потока между внешней границей пограничного слоя и ударной волной. [c.231]

К проблеме взаимодействия УВ с пылевыми слоями тесно примыкает вопрос взаимодействия УВ с контактными разрывами, разделяющими два газа с сильно различающимися молекулярными весами. Действительно, смесь газа и твердых частиц можно моделировать тяжелым газом, сохраняя при этом одинаковыми числа Атвуда для обоих течений. Такой подход для моделирования рассматриваемой нами задачи о подъеме пыли был реализован, например, в работах А.Л. Кель, которые были процитированы выше и в которых исследовалось перемещивание двух различных газов на границе между ними в слое смешения. Традиционно слой перемешивания рассматривается как поверхность разрыва плотности, т.е. контактный разрыв. Взаимодействие ударной волны с коцтактным разрывом в одномерном нестационарном приближении описывается классическим решением задачи о распаде произвольного разрыва. Переход ударной волны из одного газа в другой через возмущенный контактный разрыв порождает неустойчивость Рихтмайе-ра-Мешкова. На заключительной стадии в области первоначального контактного разрыва образуется турбулентная область перемешивания, разделяющая потоки сжатых газов. Известно, что замена разрывного изменения плотности на контактном разрыве на непрерывное в некотором слое конечной ширины может снижать скорость роста возмущений на начальной стадии развития неустойчивости Рихмайера-Мешкова. Это отмечалось, например, в работах [103, 104], в которых проводились теоретические исследования нарастания амплитуды возмущения, и в экспериментальных работах [105 108]. [c.280]

Заключение. В п. 6.2 изучались течения в тех областях, где пограничный слой и головная ударная волна сильно взаимодействуют. При этом было обнаружено, что параметром подобия для этой области является 5( = "ML/(Re o) и что эффект взаимодействия значителен, когда )с 1- Влияние взаимодействия при любом X уменьшается, если имеется приток тепла к поверхности тела, потому что приток тепла к поверхности тела возникает при охлажденном газовом слое и, следовательно, увеличенной его плотности. Влияние сильного взаимодействия на теплопередачу пропорционально и может быть существенно при х 1 при прочих равных условиях. В п. 6.3 и 6.4 исследовалось влияние затупления передней кромки и влияние завихренности на внешней границе пограничного слоя. Ниже формулируются некоторые выводы, которые можно сделать из резулЬ татов, полученных в этих пунктах [c.230]

Следует подчеркнуть, что рассмотренная нами картина взаимодействия пограничного слоя с набегающим равномерным потоком ограничивалась случаем тела с заостренной передней, частью. Затупление носовой части тела, а также неравномерность внешнего потока (например, при сильно искривленной головной ударной волне) вносят дополнительные изменения в распределении давления. Эти виды взаимодействия рассмотрены в монографии Хейза и Пробстина. [c.131]

Объяснение аномально коротких периодов индукции, по-ви-димому, нужно искать в газодинамических явлениях в ударных трубах [58, 59]. Из независимых экспериментов известно, что газ за отраженной ударной волной испытывает дополнительный подогрев, постоянно возрастающий по мере удаления от торца ударной трубы [90, 91]. Это явление связано главным образом с взаимодействием отраженной ударной волны с развивающимся за падающей ударной волной пограничным слоем и наиболее отчетливо выражено в газовых смесях с малой величиной отношения удельных теплоемкостей у. Несомненное влияние этого вида газодинамической неидеальностн в ударных волнах на значительное уменьшение задержек воспламенения против ожидаемых величин видно на шлирен-фотографиях воспламенения в неразбавленных водородно-кислородных смесях. Оказалось, что первоначальное воспламенение происходит не вблизи торца ударной трубы, где газ нагревается раньше других слоев, а на некотором удалении от торца [58, 59]. В настоящее время можно сделать по крайней мере один вывод, что эксперименты на ударных трубах не обеспечивают правильного и надежного способа изучения медленного режима воспламенения смеси водорода с кислородом при низких температурах и высоких давлениях вследствие очень неблагоприятного сочетания больших химических задержек воспламенения с исключительно сильной зависимостью их от температуры. Следовательно, пока нельзя извлечь полезной информации о реакциях (т) и ( ) из экспериментов на ударных трубах. И даже данные о величине й/, полученные в опытах на ударных трубах малого диаметра для неразбавленных смесей Нг—Ог [46, 71], нельзя считать достоверными, поскольку в них не наблюдались явления, отмеченные на рис. 2.10. [c.171]

Влиятельность того или иного механизма подъема частиц выявляется при рассмотрении количественных соотношений, связывающих интенсивность ударной волны, скорость нарастания пограничного слоя, размер частиц и другие параметры. Например, для случая сильных ударных волн и крупных частиц, которые относительно долго или вообще не попадают внутрь пограничного слоя, более важным будет механизм подъема, связанный с аэродинамическим взаимодействием. Поэтому в настоящем разделе предлагается комбинированная математическая модель для описания процесса подъема частиц пылевидного слоя в режиме одиночных частиц, учитывающая одновременное действие сил Саффмана и аэродинамической интерференции. [c.214]

К этим весьма важным для развития строгой теории сильного взаимодействия выводам пришли независимо Ли Тинг-и и Нагамацу ) и Лиз ). Позже Стюартсон з) показал, что эти соображения подобия применимы не только внутри вязкого слоя в области сильного взаимодействия, но что, очевидно, те же соображения справедливы и для области невязкого течения между ударной волной и пограничным слоем, так что и [c.201]

При построении теории сильного взаимодействия в п. 6.2 было получено решение уравнений пограничного слоя при граничном условии ди/ду)е= 0. В рассматриваемом случае (ди/ду) е отлично от нуля, и это нужнс учесть в решении. Из рис. 6.7 ясно, что завихренность в некоторой точке на внешней границе пограничногс слоя равна завихренности на линии тока, входящей в пограничный слой в этой точке. Кроме того, завихренность связана с градиентом энтропии в точке, где линии тока пересекают головную ударную волну. В соответствии с теоремой Крокко ) эта связь дается формулой (5 — удельная энтропия) [c.227]

Задачи с особенностями. Гели начальные данные ( ) в задаче Коши не являются непрерывными, то в сколь угодно малой окрестности момента f = О в решении могут появиться особенности, характер и поведение которых зависят от структуры функций (1). Разрывные начальные данные могут порождать движение с сильными разрывами -- ударными волнами или контактными разрывами. К этому приводят залачи о взаимодействиях различных движений газа между собой или с внешними телами (например, задача о воздействии ударной волны на твердое тело). Сюда же относятся модельные задачи о последствиях сосредоточенных воздействий на газ, когда в некоторых точках, на линиях или поверхностях задаются интегральные характеристики движения газа — поток массы (расход), сосредоточенный импульс или мгновенно выделившаяся энергия (например задача о сильном взрыве). Особенностью является также поведение параметров движения газа в бесконечно удаленной точке пространства й (х) или при I --> оо. [c.73]

Кинетика физико-химических процессов в термически-неравиовесном газе моделируется на различных уровнях (см. второй том справочника). Наиболее приближен к действительности микроскопический уровень, когда среда рассматривается как множество взаимодействующих частиц, движение которых описывается классическими или квантовыми уравнениями. Примером может служить численное решение задачи о возбуждении колебаний и диссоциации двухатомных молекул при столкновении с атомами инертного газа за фронтом сильной ударной волны (О -Аг [77]). На следующем - кинетическом уровне описания среды рассматривается изменение заселенности отдельных уровней энергии молекул (уровневая кинетика). Решение этих задач требует знания уровневых вероятностей, сечений и (или) коистаит скорости исследуемых процессов, здесь - химических реакций. Сведения об уровневых характеристиках ряда реакций приведены в [78,79] уровневые константы скорости можно вычислить с помощью соотношения детального баланса [79,80], если известно распределение энергии в продуктах обратной реакции [81]. [c.245]

Гетерогенные смеси, их движения, последствия воздействия на них, возникающие в них волны чрезвычайно многообразны, что является следствием многообразия комбинаций фаз, их структур, многообразия межфазных и внутрифазных взаимодействий и процессов (вязкость и межфазное трение, теплопроводность и межфазный теплообмен, фазовые переходы и химические реакции, дробление и коагуляция капель и пузырей, различные сжимаемости фаз, прочность, капиллярные силы и т. д.) и многообразия различных видов воздействия на смеси. Например, в газовзвесях образуются размазанные волны, структура и затухание которых определяются главным образом силами межфазного трения с газом и дроблением капель или частиц. В жидкости с пузырьками газа или пара из-за радиальных пульсаций пузырьков, помимо размазанных волн, характерными являются волны с осцилляционной структурой, сильно зависящей от процессов тепло- и массообмена, а также дробления пузырьков. Далее в конденсированных средах фазовые переходы, инициируемые сильными ударными волнами, могут привести к многофронтовым волнам из-за немонотонного изменения сжимаемости среды при фазовых превращениях. Своеобразные волновые течения с кинематическими волнами возникают и при фильтрации многофазных жидкостей. [c.5]

Рассмотрим движение двухфазной среды, когда можно пренебречь относительным движением фаз и несовпадением их температур, т. е. можно использовать так называемое односкоростное и однотемпературное приближение. Как уже указывалось, эффекты движения фаз с разными скоростями часто являются несущественными при интенсивных течениях пузырьковых газо-или парожидкостных смесей. Кроме того, в смесях конденсированных фаз (композиционные материалы, двухфазные смеси, которые возникают из-за полиморфных превращений в твердых телах, инициируемых сильными ударными волнами (см. гл. 3)) часто силы межфазного взаимодействия и сцепления, а также интенсивности межфазного теплообмена на границах зерен, включений, волокон настолько велики, что средним смещением фаз друг относительно друга и несовпадением их средних температур можно пренебречь [c.141]

Учет через силу Бассэ влияния предыстории движения на поведение дисперсных частиц сильно осложняет решение задач волновой динамики газовзвесей. Облегчающим обстоятельством является то, что при больших числах Яе12 относительного обтекания частиц (например, в ударных волнах) преобладающее значение имеют нелинейные инерционные эффекты, в то время как влияние нестационарных ( наследственных ) эффектов в газовой фазе весьма мало. Поэтому при решении задач волновой динамики газовзвесей нестационарными эффектами силового и теплового взаимодействия фаз часто пренебрегают. Характерным примером задачи, где необходимо и, в обозримом виде, возможно учесть эти эффекты, является задача о распространении слабых монохроматических волн во взвесях. В этом случае искомые функции, в том числе У1 и Уг представляются комплексными экспонентами координат и времени (подробнее см. ниже [c.157]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология