Книги
чёрным по белому
Главное меню
Главная О нас Добавить материал Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Археология Архитектура Бизнес Биология Ветеринария Военная промышленность География Геология Гороскоп Дизайн Журналы Инженерия Информационные ресурсы Искусство История Компьютерная литература Криптология Кулинария Культура Лингвистика Математика Медицина Менеджмент Металлургия Минералогия Музыка Научная литература Нумизматика Образование Охота Педагогика Политика Промышленные производства Психология Путеводители Религия Рыбалка Садоводство Саморазвитие Семиотика Социология Спорт Столярное дело Строительство Техника Туризм Фантастика Физика Футурология Химия Художественная литература Экология Экономика Электроника Энергетика Этика Юриспруденция
Новые книги
Суворов С. "Танк Т-64. Первенец танков 2-го поколения " (Военная промышленность)

Фогль Б. "101 вопрос, который задала бы ваша кошка своему ветеринару если бы умела говорить" (Ветеринария)

Нестеров В.А. "Основы проэктирования ракет класса воздух- воздух и авиационных катапульных установок для них" (Военная промышленность)

Таранина И.В. "Гражданский процесс в схемах " (Юриспруденция)

Смоленский М.Б. "Адвокатская деятельность и адвокатура российской федерации" (Юриспруденция)
Реклама

Теория ударных волн и введение в газодинамику - Зельдовичь Я.Б.

Зельдовичь Я.Б. Теория ударных волн и введение в газодинамику — Академия наук, 1946. — 187 c.
Скачать (прямая ссылка): teoriyaudarnihvoln1946.pdf
Предыдущая << 1 .. 33 34 35 36 37 38 < 39 > 40 41 42 43 44 45 .. 76 >> Следующая

v
Рис. 34. Распространение ударной волны в газе с замедленным возбуждением части теплоемкости. Адиабаты Гюгонио (сплошная линия) и Пуассона (пунктир) вычерчены в двух предположениях: отсутствия возбуждения (и = оо) части теплоемкости и полного возбуждения. Хорда адиабаты Гюгонио ю = 0 пересекает или не пересекает адиабату со — со в зависимости от амплитуды.
96
тельного и поступательного движений молекул и возбуждается мгновенно, практически при каждом столкновении между молекулами. Остальные 0.8 кал/моль • град есть колебательная теплоемкость, возбуждающаяся в среднем в одном из 600 тысяч столкновений [62]. Скорость звука при больших частотах на 4°/0 превышает скорость звука при малой частоте. В углекислоте ударная волна, вызванная движением поршня со скоростью 13 м/сек, в которой достигается сжатие на 5% (давление растет на 7°/0), распространяется по газу со скоростью, которая еще на 1 °/0 меньше скорости звука большой
У" -Рм
1
1
i Dt
---..„и ..и ¦ . ¦ ¦ 1 ...
х
Рис. 35а- Структура ударной вол» ны малой амплитуды (AM) в rase с замедленным возбуждением (ср. рис. 34). т — время возбуждения.
1 Pc
Ps


1
1
Вт!
X
Рис. 356”. Структура ударной волны большой амплитуды (АС) в газе с замедленным возбуждением (ср. рис. 34).
частоты. Оценивая по формулам Прандтля [76], Рейлэя [79], Тэйлора [93] и Беккера [38] (§ 12) ширину такой ударной волны в воздухе, зависящую от теплопроводности и вязкости, мы получим при атмосферном давлении 8 • 10-;i мм и при давлении 15 мм ртутного столба 0.4 мм. В углекислоте эти величины были бы еще меньше. Между тем, ширина ударной волны в углекислоте, зависящая от замедленного возбуждения, составит по грубому расчету при атмосферном давлении 12 мм; при давлении 150 мм ртутного столба ширина достигает 60 мм. Такое резкое изменение ширины ударной волны может быть замечено при изучении структуры фронта методами теплеровской фотографии, при сравнении фотографии в газах, у которых этих эффектов нет, например, в воздухе, и фотографии в углекислоте.
В случае сильной ударной волны (2 на рис. 34) мы должны ожидать более сложных режимов (ср. рис. 35б): разрыв АВ, ширина которого определяется вязкостью и теплопроводностью и соответственно весьма мала, распространяется без заметного возбуждения внутренних степеней свободы, точка В лежит на соответствующей адиабате Гюгонио (знак со — со). Следующее за разрывом возбуждение сопровождается плавным (на длине порядка Dt) повышением давления и увеличением сжатия до точки С. Рис. 35а и 356 иллюстрируют распределения давле-
7 Я. Б. Зельдович
97
ния в пространстве во фронте ударной волны, которые можно ожидать в этих двух случаях. Совершенно аналогичны не-показанные распределения температуры, плотности и скорости. Фотографическое изучение формы ударной волны должно стать, по нашему мнению, удобным прямым методом исследования замедленного возбуждения внутренних степеней свободы.
Увеличение ширины фронта естественно, если вспомнить, что замедленное возбуждение дает большой второй коэффициент вязкости (§ 1). Однако замена конкретных представлений формальным введением второго коэффициента вязкости воз-мЬжна только в ограниченных пределах и, в частности, не позволяет найти более сложный режим рис. 356 (ср. § II, б»^>1/г). Подробные расчеты содержатся в статье автора, находящейся в печати в Журн. экспер. теор. физики.
§ XIV* Возникновение ударной волны
Мы подошли к теории ударной волны, рассматривая движение, получающееся при сжатии газа поршнем, в определенный момент (t = 0) начавшим двигаться с постоянной скоростью. В этом случае мы пришли к режиму, в котором ударная волна сразу образуется у поршня в момент начала его движения и дальше распространяется с постоянной интенсивностью. При конечной массе поршня такое движение требовало бы преодоления бесконечно большой силы инерции в начальный момент при мгновенном изменении скорости поршня.
Рассмотрим движение газа, возникающее при постепенном ускорении поршня, сжимающего газ и покоящегося в начале движения. Мы можем легко сконструировать движение, заменяя непрерывное ускорение большим числом мельчайших скачков скорости, т. е. заменяя плавную кривую в плоскости х—t ломаной, составленной из хорд этой кривой.1
Рассмотрим подробно первые этапы движения. Поршень начинает двигаться и дзижется в течение времени ^ с малой постоянной скоростью щ.
В течение этого времени по газу распространяется ударная
1 Мы ограничиваемся здесь ссылкой на работу Каньяра [43], рассматривающего движения с малой амплитудой. В отличие от всех остальных работ, Каньяр с самого начала рассматривает уравнения движения, содержащие вязкостные члены, так что расчеты описывают не только образование ударной волны, но и стационарную структуру фронта волны. Физический интерес такого рассмотрения невелик, так как до образования ударной волны действие вязкости ничтожно, а стационарная структура может быть более эффективно найдена прямыми методами, в которых заранее предполагается стационарность волны.
Предыдущая << 1 .. 33 34 35 36 37 38 < 39 > 40 41 42 43 44 45 .. 76 >> Следующая