Главная > Линейные и нелинейные волны (Дж. Уизем)
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

Отражение ударной волны от концевой стенки также можно описать точно. Отражение по нормали плоской ударной волны от плоскости стенки можно проанализировать с помощью условий на разрыве. Пусть индексы 1 и 2 относятся к состояниям впереди падающей ударной волны и позади нее, а индекс 3 – к состоянию позади отраженной ударной волны. Если интенсивность падающей ударной волны равна $z_{i}=\left(p_{2}-p_{1}\right) / p_{1}$, то состояние 2 определяется равенствами (6.104)-(6.106) с $z=z_{i}$. Впереди отраженной ударной волны газ находится в состоянии 2 , а позади нее в состоянии 3 , так что если интенсивность отраженной волны равна $z_{r}=\left(p_{3}-p_{2}\right) / p_{2}$, то из (6.104) (с соответствующей заменой индексов и знаков скоростей, поскольку отраженная ударная волна распространяется в обратном направлении) имеем
\[
\frac{u_{2}-u_{3}}{a_{2}}=\frac{z_{r}}{\gamma\left(1+\frac{\gamma+1}{2 \gamma} z_{r}\right)^{1 / 2}} .
\]

Около стенки газ неподвижен, откуда $u_{3}=0$. Но нам также известны $u_{2}$ и $a_{2}$ как функции от $z_{i}$, так что получаем соотношение,

определяющее $z_{r}$ через $z_{i}$ :
\[
\frac{z_{i}}{\gamma\left\{\left(1+z_{i}\right)\left(1+\frac{\gamma-1}{2 \gamma} z_{i}\right)\right\}^{1 / 2}}=\frac{z_{r}}{\gamma\left(1+\frac{\gamma+1}{2 \gamma}\right)^{1 / 2}} .
\]

Это равенство дает квадратное уравнение для $z_{r}$, и подходящее решение имеет вид
\[
z_{r}=\frac{z_{i}}{1+\frac{\gamma-1}{2 \gamma} z_{i}} .
\]

Для слабых ударных волн $z_{i} \rightarrow 0$ п из (6.125) имеем $z_{r} \sim z_{i}$; следовательно,
\[
p_{3}-p_{1} \sim 2\left(p_{2}-p_{1}\right),
\]

и при отражении давление у стенки возрастает примерно в два раза. Для сильных ударных волн $z_{i} \rightarrow \infty$ и
\[
z_{r} \sim \frac{2 \gamma}{\gamma-1}, \quad \frac{p_{3}}{p_{2}} \sim \frac{3 \gamma-1}{\gamma-1}=8 \quad \text { для } \gamma=1,4 .
\]

Categories

1
Оглавление
email@scask.ru