Математические модели в аэрогидромеханике. Часть 2. Загузов И.С - 72 стр.

UptoLike

Составители: 

72
Уровень параметров
за скачком уплотнения
Возмущенная область
Невозмущенная область
Уровень параметров
до скачка уплотнения
Скачок уплотнения (с.у.)
Рис. 19
Фронт ударной волны представляет собой поверхность (в нашем слу-
чае - плоскость) разрыва параметров состояния газа, перемещающуюся по
газу и вызывающую скачкообразное изменение этих параметров, причем
невозмущенный газ перед фронтом ударной волны имеет меньшее дав-
ление, плотность и температуру, чем
после прохождения фронта.
Наличие такого скачкообразного изменения параметров газа (или точ-
нее, очень резкого их изменения на участке длины, равной по порядку пу-
ти свободного пробега молекулы) показывает, что здесь имеет место внут-
ренний молекулярный процесс, связанный с переходом кинетической
энергии упорядоченного течения газа в кинетическую энергию беспо-
рядочного теплового
движения молекул. Этим объясняется разогрев газа в
возмущённой области после прохода фронта ударной волны по сравнению
с невозмущенной областью перед фронтом ударной волны. Повышение
средней квадратичной скорости пробега молекул вызывает также возрас-
тание давления и плотности газа при прохождении через него фронта
ударной волны. Обратим движение, сообщив мысленно среде поступа-
тельное
движение влево со скоростью распространения фронта ударной
волны. Иначе говоря, будем рассматривать происходящее явление с точки
зрения галилеевой системы координат, движущейся поступательно вместе
с фронтом ударной волны. Тогда ударная волна окажется как бы останов-
ленной, а газ приобретает стационарное движение.
Неподвижную ударную волну, плоскость которой перпендикулярна к
направлению потока, называют
прямым скачком уплотнения. Невозму-
щенный газ в новом рассмотрении уже не неподвижен, а подходит к пря-
мому скачку уплотнения со скоростью перемещения фронта ударной вол-
ны.