Преломление ударной волны

Предложена математическая модель двухскоростной и двухтемпературной механики смесей для описания процессов, протекающих при взаимодействии ударных волн и волн сжатия с областью перемешивания двух газов. В рамках упрощенной математической модели построено решение, описывающее формирование диффузионного слоя перемешивания. В общем случае для полной модели смеси численно решена задача о взаимодействии этого слоя с ударными волнами и волнами сжатия в одномерном нестационарном течении. Дан анализ возникающих волновых картин течения как при переходе ударной волны из легкого газа в тяжелый, так и из тяжелого в легкий. Обнаружено, что при прохождении ударной волны из тяжелого газа в легкий слой оказывается пересжатым, что приводит к его расширению после сжатия за фронтом преломленной ударной волны. Получено удовлетворительное совпадение с данными экспериментов по изменению ширины слоя перемешивания. [c.21]

Переход ударной волны из легкого газа в тяжелый. Известно, что волновая картина, возникающая при переходе ударной волны из легкого газа в тяжелый через контактный разрыв, представлена преломленной ударной волной, контактным разрывом и отраженной ударной волной. Качественно аналогичная картина имеет место и при прохождении ударной волны через область перемешивания. Однако наличие переходной области приводит к некоторым особенностям в волновой картине течения. [c.285]

Переход ударной волны из тяжелого газа в легкий. Волновая картина, возникающая при переходе ударной волны из тяжелого газа в легкий через контактный разрыв, состоит из преломленной ударной волны, контактного разрыва и волны разрежения. [c.286]

Преломление ударной волны. В трубе, заполненной двумя покоящимися газами 1 (при X < 0) и 2 (при X > 0) с данными значениями р и р2 ч с одинаковыми давлениями р1 = Р2, по газу 1 слева направо идет ударная волна с заданной постоянной скоростью О (рис. 8). В момент времени 1 = 0 эта ударная волна достигает границы раздела сред в сечении х = 0. Требуется дать описание и расчет последующего движения газа для t > 0. [c.183]

В акустическом приближении, когда падающая ударная волна слабая (отношение (рз - р /рО, эти две возможности различаются величиной импеданса (17.16) исходных состояний газов. Если газ 2 является более жестким, чем газ 1, т.е. импеданс /12 > /гь то на (и, р)-диаграмме линия перехода 2-4 пойдет выше линии 1-3. В этом случае после преломления ударная волна усиливается, скорость потока за ней уменьшается, а по левому состоянию газа 3 идет отраженная от границы раздела ударная волна. Если же газ 2 более мягкий, чем газ 1, т. е. импеданс /12 < Ль то после преломления ударная волна ослабевает, скорость потока за ней увеличивается, а по левому состоянию газа 3 распространяется простая г-волна разрежения. Конфигурации на плоскости событий для этих двух случаев аналогичны тем, которые изображены, соответственно, на рис. 17.6 и рис. 17.8. [c.184]

Качественное отличие этой задачи от предыдущих состоит в том, что возникающее при i > о движение уже не состоит только из ударных и простых волн. Процесс взаимодействия ударной и простой волны происходит в течение конечного промежутка времени и в конечной массе газа. За время взаимодействия по этой массе проходит ударная волна переменной интенсивности, оставляя за собой энтропийный след — область с переменной энтропией. В итоге вырабатывается движение, элементами которого являются идущая вправо преломленная ударная волна и идущая влево преломленная простая волна. [c.187]

Если, например, в тело входит идеальная ударная волна, то вместе с ее фронтом через среду проходит и соответствующая область с измененным преломлением света, и на устройстве щелевой оптики обнаруживается просветление. Если в среду входит звуковая волна с большим числом колебаний, то возникает пространственная структура с изменяющимся коэффициентом преломления. Если звуковое поле имеет лишь малую протяженность в направлении лучей света (рис. 8.18), то звуковая волна действует как настоящая фазовая решетка, постоянная которой определяется длиной звуковой волны. Упомянутая пространственная структура влияет на фазу световой волны, и на элементах решетки (в точках экстремального значения давлений и коэффициента преломления) рассеянный свет усиливается по принципу Гюйгенса в определенных направлениях ( порядки дифракции ), а в промежутках между ними свет не отклоняется [307, 935]. Следовательно, свет отклоняется (подвергается дифракции) как на обычной (амплитудной) решетке, как показано на рис. 8.18. В этом случае говорят о дифракции Рама-яа — Ната. [c.181]

Один из наиболее эффективных методов регистрации протекания реакции в ударной волне основан на использовании теплового эффекта химической реакции. В ходе экзотермической реакции происходит расширение смеси и рост ее температуры. Оптические методы позволяют зарегистрировать быстрое расширение даже оптически прозрачных газовых смесей. Отклонение от единицы показателя преломления некоторого объема исследуемого газа однозначно связано с изменением плотности, если газ содержит инертный разбавитель. Изменение химиче< ского состава влияет на эту зависимость, но степень такого воздействия может быть определена независимой калибровкой [52, 53]. Поскольку этот метод позволяет регистрировать объемное изменение в потоке за ударной волной, сильное разбавление смеси инертным газом уменьшает чувствительность метода к чисто химическим изменениям. [c.140]

На рис. 3.52 приведены профили общего давления и молярной концентрации легкого газа на различные моменты времени для УВ, распространяющейся из Не в Хе. Начальная ширина слоя = 40 мм, - = 0,2-/ = 50,5-/ = 110,4-/ = 150,5 - / = 230 мкс, М = 2.5. Видно, что по мере продвижения ударной волны по слою ее интенсивность падает. Однако на выходе из слоя (/ = 110 мкс) давление за прошедшей УВ существенно выше, чем в расчетах задачи о распаде произвольного разрыва. В результате слой перемешивания оказывается пересжатым и происходит его расширение, которое приводит к распространению вправо волны сжатия, взаимодействующей с волной разрежения, в тяжелом газе. По мере продвижения преломленной волны [c.287]

Как показывает (м,р)-диаграмма рис. 9, в результате распада этого разрыва в газ 2 всегда пойдет ударная волна, соответствующая переходу 2-4. Ее можно назвать преломленной, получаемой в результате преломления пришедшей на границу раздела падающей ударной волны. Остающийся позади [c.183]

Исследования в рамках модели взаимодействующих континуумов показали, что при взаимодействии УВ со слоями мелких частиц, жидкости или холодного/нагретого газа в области, занимаемой слоем и газом, лежащим вьше него, реализуется сложная ударно-волновая картина. Она включает в себя УВ, распространяющуюся в чистом газе, преломленную УВ в слое и систему волн разрежения и сжатия, возникающую в слое пыли. Отмечается вихревое образование на передней кромке прямоугольной границы слоя пыли. [c.17]

Теневой метод Теплера известен в баллистике и технологии стекла просто как шлирен-метод. Ему всегда отдают предпочтение, если, например, необходимо определить положение ударных волн или неоднородностей в стеклянных пластинках, но не требуется подробных данных об абсолютных величинах показателей преломления. Ио чувствительности этот метод превосходит другие, в том числе интерференционные методы, и иногда является единственно возможным оптическим методом, напрнмер в случае очень малых градиентов показателя преломления, свойственных процессам, протекающим в разреженных газах. [c.64]

Для нахождения распределения плотности за фронтом ударной волны по изменению показателя преломления среды обычно применяется интерферометр Маха — Цендера с импульсным источником света с малым временем высвечивания. Мгновенное распределение плотности в области, примыкающей к фронту ударной волны, получается при фотографировании смещения интерференционных полос через параллельные оптические стекла в боковых стенках прямоугольной секции ударной трубы. Интер-ферограммы охватывают расстояние в несколько сантиметров как вдоль, так и поперек ударной трубы. На них регистрируется профиль ударной волны, и, кроме того, они четко показывают наличие или отсутствие каких-либо газодинамических возмущений в потоке за волной, что невозможно зарегистрировать обыч- [c.140]

За изменениями давления обычно следят при помощи пьезодатчиков, которые можно изготовлять таким образом, чтобы их инерционность пе превышала бы несколько микросекунд, хотя определенные меры предосторожности должны быть приняты, чтобы избежать вибрации датчиков и ложных эффектов, связанных с их нагреванием. Изменение плотности за ударным фронтом лучше всего изучать интерферометрически, что позволяет получить информацию о показателе преломления, но иногда для этих целей используют поглощение мягких Х-лучей илиа-частиц. Измерения температуры газов, нагретых ударной волной, осуществ- [c.145]

Черенковские счетчики [20, 211. Эти приборы, являющиеся ныне важнейшими инструментами физики высоких энергий, основаны на удивительном явлении, открытом в 1934 г. П. А. Черенковым [22] оно состоит в том, что прохождение пучка у-квантов через воду сопровождается излучением света под определенным углом к направлению пучка ( 40°). Впоследствии И. М. Франк и И. Е. Тамм [24] объяснили этот эффект возникновением электромагнитной ударной волны в прозрачной среде при прохождении через нее заряженной частицы, скорость которой выше скорости света в этой же среде. Это значит, что если показатель преломления среды п,. а скорость частицы рс, то условие излучения черепковского света выражается неравенством [c.158]

СМЕСИ ПОЛИМЕРОВ (сплавы полимеров, полимер-поли-мерные композиции). Получ. смешением расплавов полимеров, их р-ров или водных дисперсий с послед, удалением р-рителя или воды мономеров или мономера и полимера с послед, гомополимеризацией. Из-за незначит. совместимости полимеров их смеси гетерофазны, но благодаря высокой вязкости не расслаиваются и стабильны в условиях эксплуатации. С. п. приготавливают с целью повышения модуля, ударной вязкости, прочности или динамич. выносливости осн. полимера, его пластификации, повышения атмосферо-, озоно-, огнестойкости и т. п. (защищающий полимер образует в смеси непрерывную фазу, изолируя защищаемый полимер), снижения стоимости. Хорошие оптич. св-ва С. п. достигаются подбором компонентов с близкими показателями преломления или в том случае, если размер частиц полимеров а смеси менее длины волны света. В ряде случаев при смешении полимеров отмечается синергич. эффект. В пром-сти примен., напр., смеси ПВХ — бу-тадиен-нитрильный каучук, ПВХ — АБС-пластик, полиэтилен — полиизобутилеи. [c.532]