Скоростта на разпространение на ударната вълна и на едновременно снижаване на потока зад него - studopediya

След като направи основната връзка за шок, ние считаме, феномена на разпространението на ударна вълна в пространството. Ние дефинираме скоростта разпространение на ударната вълна спрямо необезпокоявани (в покой) и скорост на газа V на нарушен движение газ зад ударната вълна.

Скоростта на ударна вълна спрямо необезпокоявани (статичен) газ, както е посочено, равна скорост на газа преди скок. и скоростта на разпространението на едновременно снижаване на потока от ударната вълна (нарушено движение на газ зад ударната вълна) е равен на разликата в скоростите на скока и след него.

Като мярка за интензивността на шока и, следователно, ударните вълни могат да редица

и сгъстяване на газа в шок, определен от формула

След определяне на броя (2.32) и се замества в горната формула, ние откриваме, скоростта разпространение на ударната вълна по отношение на на газ необезпокоявани

Анализ на горната формула, ние откриваме, че скоростта на разпространение на ударната вълна спрямо необезпокоявани газ е винаги по-голяма от скоростта на звука в газа. Когато намаляването на интензивността на скоростта на ударна вълна размножаване тя да се доближава до скоростта на звука в необезпокоявани газ: в. , От това следва, че една звукова вълна може да се разглежда като ударна вълна с ниска интензивност.

За да се определи скоростта V на придружаващия съотношението използване вълна поток и Prandtl формула. какво ще се получи

Използването на по-рано получен връзката

след трансформации имаме

При висока последната формула може да се запише като

От това следва, че въздушната струя на ударната вълна с много висок интензитет има скорост по-малка от скоростта на разпространението на самата ударната вълна, но в близост до него.

Формула (2.33) може да бъде изразена по отношение на налягане, определяне от М1 (2.32). след това

От последното уравнение следва, че в звукова вълна () едновременно снижаване на скоростта на потока в близост до нула. С увеличаване на интензивността на увеличаването на ударната вълна скорост на едновременно снижаване на потока, и при много високи интензитети, този процент е пропорционална на квадратния корен на съотношението. Очевидно е от следващите претенции.

Имайте предвид, че дори и при сравнително малък стеснения ударна вълна възниква силна въздушна струя въздух.

Например, ударна вълна, относителната компресиране на въздуха, в която. посадъчен при скорост от 370 м / сек, може да доведе до едновременно снижаване на потока движи със скорост от 50 м / сек. Това показва колко незначителна въздух компресия мечка с обикновени звукови вълни, почти напълно измести въздушните частици. Ето следните цифри: за звука на сто хиляди пъти по-интензивно, отколкото най-шумна група играта, амплитудата на промяната в плътността на въздуха в звуковата вълна е само 0,4% от нормалната плътността на въздуха; амплитудата на отклонението на налягане е равно на 0.56% от атмосферното налягане, амплитуда скорост на въздуха не надвишава 0,4% от скоростта на звука, т.е. около 1.3 m / сек. Амплитудата на изместване на въздуха частици при честота от 500 Hz до 0.036 cm.

Звукът, генериран от силна сирена, може да доведе до въздушна струя - "звук на вятъра", който може да изнесе свещ.

Данните в таблица. приложение Р2 числени стойности на относителна компресия и уплътнява газ ударната вълна и са валидни за ударната вълна посадъчен при безветрие (к = 1,4) при 15 ° С и атмосферно налягане с р = V1 скорост.

Трябва да се отбележи, че тези таблици са разпределени плосък ударна вълна, така че всички характерни количества, поддържането на постоянни, независимо от разстоянието до източника на образуването на смущението.

На практика трябва да се справят със сферични вълни, разпространението на които са по същество не-неподвижно, а дори и в най-простите случаи изискват използването на сложни математически апарат.