Реферат: Ударные волны. Параметры ударной волны. Ее воздействие на людей, здания и сооружения. Средства и способы защиты от ударных волн
Ударная волна
УДАРНАЯ ВОЛНА это:
Сверхзвуковое течение , при мощных электрич. Продукты взрыва под действием давления расширяются, приводя в движение и сжимая сначала ближайшие, а затем всё более далёкие слои воздуха. Поверхность, к-рая отделяет сжатый воздух от невозмущённого, представляет собой У. Простейший пример возникновения и распространения У. Если первоначально покоившийся поршень мгновенно приходит в движение с пост. Скорость её распространения D по невозмущённому газу постоянна и больше и. Поэтому расстояние между поршнем и У. Скорость газа за У. Если поршень разгоняется до скорости и постепенно, то У. Вначале возникает волна сжатия с непрерывным распределением плотности и давления. С течением времени крутизна волны сжатия нарастает, т. Существуют п р я м ы е У. Поэтому в системе координат, где У. Если этот угол не прямой, то элемент поверхности представляет собой косую У. Следовательно, на косой У. Путём перехода к новой системе координат, движущейся параллельно поверхности разрыва, косую У. Поэтому первостепенный интерес представляют прямые У. Состояния вещества по обе стороны У. Индексы 1 и 2 относятся соответственно к величинам перед У. Кроме того, величины Е, р и связаны уравнением состояния. Из системы 1 получаются следующие выражения для и и для скорости течения и относительно вещества перед У. Вместе с ур-нием состояния в виде ур-ние 3 выражает зависимость р 2 от V 2 и от параметров вещества перед У. Вместе со скачком давления и плотности в У. Законы сохранения 1 формально допускают существование У. Однако, согласно второму началу термодинамики, реально осуществимы только такие У. Этому требованию удовлетворяют У. Ударная адиабата УА с изломом или с перегибом штриховая линия в точке 2 ; р, V —давление и объём вещества. Точка 1 соответствует состоянию вещества перед ударной волной. Нарушение этих условий встречается редко и связано с наличием на УА изломов или перегибов рис. Приращение энтропии в У. Дьяков, , к-рые выражаются в виде неравенств. В случае первого из неравенств 5 , выполняющегося на УА с изломами и перегибами типа изображённых на рис. Веществ с такими ур-ниями состояния, при к-рых УА удовлетворяла бы второму из неравенств 5 , по-видимому, не существует, хотя соответствующие ур-ния состояния и не запрещены термодинамически. В этом случае ур-ние УА выражается в явном виде: По сравнению с обычной адиабатой адиабатой Пуассона , для к-рой УА характеризуется большим возрастанием давления при сжатии рис. Ударная адиабата H и адиабата Пуассона Р, проходящие через общую точку А начального состояния В — точка конечного состояния УА. Это является следствием необратимости нагрева газа в У. Параметры газа за У. В пределе больших интенсивностей, т. Предельное сжатие h тем выше, чем больше теплоёмкость c V меньше g. Однако ф-лы 6 - 8 имеют ограниченную применимость даже для идеального, т. В газе при высоких темп-pax происходят диссоциация молекул, хим. При этом e сложным образом зависит от р и V. Если эта зависимость ур-ние состояния известна, то параметры газа за У. В нём происходят необратимые процессы перехода вещества из нач. В плотных газах ширина У. Но в разреженных газах нередки случаи, когда это не так. Это необходимо учитывать при расчётах аэродинамики и температурного режима на поверхности. В зависимости от природы среды, от её состояния перед У. Простейшая теория структуры СУ основана на ур-ниях динамики вязкого теплопроводящего газа. Ур-ния в системе координат, в к-рой У. Преобразование третьего ур-ния с помощью термодинамич. Величины r, p , u, T монотонно изменяются от своих нач. Наличие максимума связано с действием теплопроводности, т. Вяз-кость приводит только к возрастанию энтропии. Благодаря вязкости часть кинетич. СУ не имеет резких границ, но практически всё изменение величин в нём происходит в слое конечной протяжённости d, к-рую и называют условно шириной или эфф. По порядку величины в У. Её зависимость от времени определяется ур-нием колебат. При завершении релаксации явная зависимость e от t исчезает и 11 переходит в обычное ур-ние состояния. Зависимость r, r и uот t или от координаты x связанной с t соотношением вычисляется по ф-лам 1 , в к-рых роль р 2 , u 2 играют текущие значения ф-ций р х и т. Из первых двух ур-ний 1 следует, что p и V в релаксац. Точка, описывающая состояние газа на плоскости р, V рис. Точка 3 принадлежит УАI , вычисленной в предположении, что релаксац. Луч, на к-ром расположены точки 7, 2, 3, удовлетворяет соотношению 11 и наз. Качественный характер изменения r, r,uи T врелаксац. Вследствие уменьшения T относительное увеличение давления меньше, чем плотности. Диаграмма давление р - объём V для ударной волны, распространяющейся по газу с замедленным релаксационным возбуждением части степеней свободы. Распределение давления р, плотносги r, скорости газа u и температуры T в релаксационной зоне ударной волны, распространяющейся по газу с замедленным воз буждением части степеней свободы. Одномерное стационарное течение в релаксац. Однако для этого необходимо сочетание редко в отличие от детонац. Больший, но тоже малый по отношению к ионам нагрев электронного газа в СУ происходит за счёт его адиабатич. Релаксация происходит очень медленно по сравнению с процессами в СУ , т. В формировании структуры У. Распределения ионной Т i сплошная линия и электронной Т е штриховая линия температур и плотности газа r во фронте ударной волны, распространя ющейся по плазме. Необходимую для этого энергию электронный газ получает при упругих столкновениях электронов с атомами и ионами. Развивающаяся лавина электронная начинается с относительно небольшого кол-ва начальных, затравочных электронов. Они могут появляться при столкновениях атомов хотя эфф. Неясность в отношении конкретного механизма нач. Зависимость Т е от T в. Чем более интенсивна У. T- Т е в релаксац. В той её части, где состав газа близок к равновесному, становится существенным процесс, обратный ионизации, т. Вследствие сильного теплопроводного прогрева электронного газа уже перед СУ достигается значит. При увеличении интенсивности У. Если темп-pa выше неск. Все газы непрозрачны в более или менее далёкой УФ-области спектра, к к-рой относится б. Эта энергия, излучаемая газом за У. При этом зона прогрева простирается гораздо дальше перед СУ, чем это было бы в случае только электронной теплопроводности. Вследствие прогрева газа перед СУ темп-pa непосредственно за ним выше T 2 , т. В воздухе с нормальной плотностью перед У. Чем выше T 2 , тем интенсивнее поток равновесного излучения s T 4. При очень больших интенсивностях У. Рассмотренная выше роль излучения в формировании структуры У. Для этого размеры области нагретого газа за У. В разреженных газах это условие обычно не выполняется. В таких случаях интенсивность излучения может быть слишком мала, чтобы повлиять на У. При T 2 К прогретый слой воздуха частично экранирует видимое излучение газа, идущее из-за У. Эффект экранировки не позволяет регистрировать очень высокие значения T 2. В воздухе нормальной плотности яркостная темп-pa никогда не превышает К, сколь бы велика не была темп-pa T 2. Их теория строится на основе ур-ний магнитной гидродинамики. Соотношения типа 1 с учётом магн. В чрезвычайно разреженной плазме лабораторной, космической , где частицы практически не сталкиваются между собой, также возможны У. При этом ширина У. Механизм диссипации, приводящей к превращению части кинетич. Масштабом ширины бесстолкновительных У. При этом относительная массовая концентрация пыли проходит через максимум, т. Часто пыль бывает горючей в угольных шахтах, на мельницах, элеваторах и т. Изучение условий возгорания пыли в У. В конденсированных средах твёрдых телах и жидкостях в У. При детонации конденсированных BB возникают и затем переходят в контактирующее с BB исследуемое вещество - твёрдое тело или жидкость - У. С помощью кумулятивных зарядов достигаются давления порядка мегабар. Благодаря разработанным в х гг. Измерив две скорости- D и и , можно вычислить p 2 и u 2 по ф-лам. Скорость и измеряется эл. Произведя измерения и расчёты при разл. Иногда вместо или дополнительно к скорости и измеряют давление пьезодатчиком , плотность рентген или темп-ру в прозрачных веществах. УАжидкостей и с точностью до сравнительно малых отклонений, связанных с изменением характера деформации при переходе через предел упругости твёрдых тел при малых степенях сжатия, , мало отличаются от изоэнтропы и обычно хорошо аппроксимируются ф-лой. Более информативные данные об ур-ниях состояния получаются в тех случаях, когда для одного и того же вещества удаётся измерить не одну, а две или неск. Для этого нужно изменять параметры нач. При ударноволновом сжатии до одного и того же уд. Поскольку ур-ние состояния определяет связь между e, p и V на плоскости р, V, а не только на отд. Но можно найти или существенно уточнить"парамстры аналитич. Это особенно важно, поскольку теория ур-ний состояния кон-денсир. Данные об ур-нии состояния элементов, минералов и горных пород, полученные в опытах с У. Ширина СУ в У. Столь же сильно сокращается зона коле-бат. Плавление происходит настолько быстро, что в структуре У. Скорость полиморфных превращений изменяется в чрезвычайно широких пределах в зависимости от механизма перестройки кристаллич. Необходимая степень пересжатия зависит от кол-ва и распределения дефектов исходной решётки начальных и возникающих в процессе ударноволнового сжатия и от концентрации новой фазы. Поэтому диапазон давлений, в к-ром сосуществуют обе кристаллич. Быстрая перестройка решётки наблюдается, напр. Если для построения новой кристаллич. При этом остальная масса вещества находится в метастабильном состоянии. Не претерпевший фазового превращения кварцит теряет устойчивость и аморфизуется при давлениях кбар. Исходное вещество тоже может быть в метастабильном состоянии. Такое многообразие возможностей используется для получения в У. Уникальность свойств ме-тастабильных веществ, получаемых в У. Важна кинетика процессов в У. УДАРНАЯ ВОЛНА — распространяющаяся со сверхзвуковой скоростью тонкая переходная область, в которой происходит резкое увеличение плотности, давления и температуры вещества. УДАРНАЯ ВОЛНА — процесс распространения скачка уплотнения в среде в грунте, воздухе или воде со скоростью, превышающей скорость звука в той же среде. Поверхность, отделяющая сжатую среду от невозмущённой, К ст. УДАРНАЯ ВОЛНА — УДАРНАЯ ВОЛНА, в текучих средах жидкостях или газах быстро перемещающаяся в пределах среды область, характеризующаяся резким перепадом давления и плотности. Ударные волны возникают при движении объектов со сверхзвуковыми скоростями. Ударная волна — распространяющаяся со сверхзвуковой скоростью в газе, жидкости или твердом теле область, в которой происходит резкое увеличение плотности, давления и скорости среды. Все языки Абхазский Адыгейский Азербайджанский Аймара Айнский язык Акан Албанский Алтайский Английский Арабский Арагонский Армянский Арумынский Астурийский Африкаанс Багобо Баскский Башкирский Белорусский Болгарский Бурятский Валлийский Варайский Венгерский Вепсский Верхнелужицкий Вьетнамский Гаитянский Греческий Грузинский Гуарани Гэльский Датский Долганский Древнерусский язык Иврит Идиш Ингушский Индонезийский Инупиак Ирландский Исландский Испанский Итальянский Йоруба Казахский Карачаевский Каталанский Квенья Кечуа Киргизский Китайский Клингонский Коми Корейский Кри Крымскотатарский Кумыкский Курдский Кхмерский Латинский Латышский Лингала Литовский Люксембургский Майя Македонский Малайский Маньчжурский Маори Марийский Микенский Мокшанский Монгольский Науатль Немецкий Нидерландский Ногайский Норвежский Орокский Осетинский Османский Пали Папьяменто Пенджабский Персидский Польский Португальский Румынский, Молдавский Русский Санскрит Северносаамский Сербский Сефардский Силезский Словацкий Словенский Суахили Тагальский Таджикский Тайский Татарский Тви Тибетский Тофаларский Тувинский Турецкий Туркменский Удмурдский Узбекский Уйгурский Украинский Урду Урумский Фарерский Финский Французский Хинди Хорватский Церковнославянский Старославянский Черкесский Чероки Чеченский Чешский Чувашский Шайенского Шведский Шорский Шумерский Эвенкийский Эльзасский Эрзянский Эсперанто Эстонский Юпийский Якутский Японский. Все языки Абхазский Аварский Адыгейский Азербайджанский Аймара Айнский язык Албанский Алтайский Английский Арабский Армянский Африкаанс Баскский Башкирский Белорусский Болгарский Венгерский Вепсский Водский Вьетнамский Гаитянский Галисийский Греческий Грузинский Датский Древнерусский язык Иврит Идиш Ижорский Ингушский Индонезийский Ирландский Исландский Испанский Итальянский Йоруба Казахский Карачаевский Каталанский Квенья Кечуа Китайский Клингонский Корейский Крымскотатарский Кумыкский Курдский Кхмерский Латинский Латышский Лингала Литовский Ложбан Майя Македонский Малайский Мальтийский Маори Марийский Мокшанский Монгольский Немецкий Нидерландский Норвежский Осетинский Пали Папьяменто Пенджабский Персидский Польский Португальский Пушту Румынский, Молдавский Русский Сербский Словацкий Словенский Суахили Тагальский Таджикский Тайский Тамильский Татарский Турецкий Туркменский Удмурдский Узбекский Уйгурский Украинский Урду Урумский Фарерский Финский Французский Хинди Хорватский Церковнославянский Старославянский Чаморро Чероки Чеченский Чешский Чувашский Шведский Шорский Эвенкийский Эльзасский Эрзянский Эсперанто Эстонский Якутский Японский. Расширяющиеся продукты взрыва сжимают окружающий воздух , причём в каждый момент времени сжатым оказывается лишь воздух, находящийся в определённом объёме; вне этого объёма воздух остаётся в невозмущённом состоянии. С течением времени объём сжатого воздуха возрастает. Поверхность, к-рая отделяет сжатый воздух от невозмущённого, и представляет собой У. В ряде случаев сверхзвукового движения тел в газе артиллерийские снаряды, спускаемые космич. Примером возникновения и распространения У. Если поршень вдвигается в газ медленно, то по газу со скоростью звука а бежит акустич. Если же скорость поршня не мала по сравнению со скоростью звука, возникает У. Расстояния между ч-цами в У. Если поршень сначала вдвигают в газ с небольшой скоростью и постепенно ускоряют, то У. Вначале возникает волна сжатия с непрерывными распределениями плотности r и давления р. С течением времени крутизна передней части волны сжатия нарастает, т. При прохождении газа через У. Значения параметров газа по обе стороны скачка связаны след. Скорость vО втекания газа в разрыв численно совпадает со скоростью распространения У. VB по невозмущённому газу. При переходе через У. Ударная адиабата Н и адиабата Пуассона Р, проходящие через общую начальную точку А исходного состояния. При стремлении интенсивности У. Ур-ние ударной адиабаты можно получить в явном виде:. При ударном сжатии в-ва для данного изменения V необходимо большее изменение р, чем при адиабатич. Это является следствием необратимости нагревания при ударном сжатии, связанного, в свою очередь, с переходом в теплоту кинетич. Предельное сжатие тем выше, чем больше теплоёмкость газа меньше g. Необратимость ударного сжатия свидетельствует о наличии диссипации механич. Диссипативные процессы можно учесть, приняв во внимание вязкость и теплопроводность газа. При этом оказывается, что сам скачок энтропии в У. Последние определяют лишь внутреннюю структуру фронта волны и его толщину. Энтропия же S меняется немонотонно и внутри У. Возникновение максимума S в волне связано с существованием теплопроводности. Вязкость приводит только к возрастанию энтропии, т. Благодаря же теплопроводности теплота необратимым образом перекачивается из более нагретых слоев газа в менее нагретые. В реальном газе при высоких темп-рах происходят возбуждение молекулярных колебаний, диссоциация молекул, хим. Для перераспределения энергии газа, сжатого и нагретого в сильном скачке уплотнения, по различным степеням свободы требуется обычно очень много соударений молекул. Поэтому ширина слоя Dx, в к-ром происходит переход из начального в конечное термодинамически равновесное состояние , т. Распределение температуры a и плотности б в ударной волне, распространяющейся в реальном газе. Распределения темп-ры и плотности в У. В скачке уплотнения нагреваются только тяжёлые ч-цы, но не электроны, а обмен энергии между ионами и электронами происходит медленно вследствие большого различия их масс. Релаксация связана с выравниванием темп-р. Кроме того, при распространении У. В электропроводной среде в присутствии внеш. При темп-рах выше неск. Длины пробега световых квантов обычно гораздо больше газокинетич. Все газы непрозрачны в более или менее далёкой ультрафиолетовой области спектра, поэтому высокотемпературное излучение , выходящее из-за скачка уплотнения, поглощается перед скачком и прогревает несжатый газ. За скачком газ охлаждается за счёт потерь на излучение. Чем выше темп-ра за фронтом, тем больше поток излучения с поверхности скачка и тем выше темп-ра газа перед скачком. Нагретый газ перед скачком не пропускает видимый свет , идущий из-за фронта У. Поэтому яркостная темп-ра У. Энергия и давление в твёрдых телах имеют двоякую природу: Теория междучастичных сил не может дать общей зависимости упругих составляющих давления и энергии от плотности в широком диапазоне для разных в-в, и, следовательно, теоретически нельзя построить функцию e p,r. Поэтому ударные адиабаты для твёрдых и жидких тел определяются из опыта или полуэмпирически. На практике большое значение имеют слабые У. Повышение энтропии в У. В ряде в-в — железе, висмуте и др. При небольших давлениях в твёрдых телах возникают упругие волны , распространение к-рых, как и распространение слабых волн сжатия в газах, можно рассматривать на основе законов акустики. УДАРНАЯ ВОЛНА - движущаяся по веществу поверхность разрыва непрерывности скорости течения, давления, плотности и др. Дьяков, , к-рые выражаются в виде неравенств где —производная вдоль УА. Измерив две скорости- D и и , можно вычислить p 2 и u 2 по ф-лам к-рые следуют из 2 , и найти затем e 2 из 3. УАжидкостей и с точностью до сравнительно малых отклонений, связанных с изменением характера деформации при переходе через предел упругости твёрдых тел при малых степенях сжатия, , мало отличаются от изоэнтропы и обычно хорошо аппроксимируются ф-лой где А и n- параметры, определяемые при аппроксимации. Смотреть что такое "УДАРНАЯ ВОЛНА" в других словарях: Книги Ударная волна , Джесси Рассел. Эта книга будет изготовлена в соответствии с Вашим заказом по технологии Print-on-Demand. High Quality Content by WIKIPEDIA articles! Действующая в интересах американских нефтяников международная экстремистская организация "Аль Джафар" захватывает в Беринговом море российский атомный ледокол. Экспорт словарей на сайты , сделанные на PHP,. Пометить текст и поделиться Искать в этом же словаре Искать синонимы Искать во всех словарях Искать в переводах Искать в Интернете Искать в этой же категории. Поделиться ссылкой на выделенное Прямая ссылка:
С макроскопической точки зрения ударная волна представляет собой воображаемую поверхность, на которой термодинамические величины среды которые, как правило, изменяются в пространстве непрерывно испытывают устранимые особенности: При переходе через фронт ударной волны меняются давление , температура , плотность вещества среды, а также скорость её движения относительно фронта ударной волны. Все эти величины изменяются не независимо, а связаны с одной-единственной характеристикой ударной волны, числом Маха. Математическое уравнение, связывающее термодинамические величины до и после прохождения ударной волны, называется ударной адиабатой , или адиабатой Гюгонио. Ударные волны не обладают свойством аддитивности в том смысле, что термодинамическое состояние среды, возникающее после прохождения одной ударной волны, нельзя получить последовательным пропусканием двух ударных волн меньшей интенсивности. Звук представляет собой колебания плотности, скорости и давления среды, распространяющиеся в пространстве. Уравнение состояния обычных сред таково, что в области повышенного давления скорость распространения возмущений малой амплитуды возрастает. Это неизбежно приводит к явлению "опрокидывания" возмущений конечной амплитуды, которые и порождают ударные волны. Описанный механизм предсказывает неизбежное превращение любой звуковой волны в слабую ударную волну. Однако в повседневных условиях для этого требуется слишком большое время, так что звуковая волна успевает затухнуть раньше, чем нелинейности становятся заметны. Для быстрого превращения колебания плотности в ударную волну требуются сильные начальные отклонения от равновесия. Этого можно добиться либо созданием звуковой волны очень большой громкости , либо механически, путём околозвукового движения объектов в среде. Именно поэтому ударные волны легко возникают при взрывах , при около- и сверхзвуковых движениях тел, при мощных электрических разрядах и т. Так как в макроскопической газодинамике длина свободного пробега должна рассматриваться равной нулю, чисто газодинамические методы непригодны для исследований внутренней структуры ударных волн большой интенсивности [3]. Для теоретического изучения микроскопической структуры ударных волн применяется кинетическая теория. Аналитически задача о структуре ударной волны не решается, но применяется ряд упрощённых моделей. Одной из таких моделей является модель Тамма -Мота-Смита [4] [5]. Скорость распространения ударной волны в среде превышает скорость звука в данной среде. Превышение тем больше, чем выше интенсивность ударной волны отношение давлений перед и за фронтом волны: Например, недалеко от центра ядерного взрыва скорость распространения ударной волны во много раз выше скорости звука. При удалении с ослаблением ударной волны, скорость её быстро снижается и на большой дистанции ударная волна вырождается в звуковую акустическую волну, а скорость её распространения приближается к скорости звука в окружающей среде. Ударная волна в воздухе при ядерном взрыве мощностью 20 килотонн проходит дистанции: Поэтому у человека, увидевшего вспышку взрыва, есть какое-то время для укрытия складки местности, канавы и пр. Ударные волны в твёрдых телах например, вызванные ядерным или обычным взрывом в скальной породе, ударом метеорита или кумулятивной струёй при тех же скоростях имеют значительно большие давления и температуры. Твёрдое вещество за фронтом ударной волны ведёт себя как идеальная сжимаемая жидкость, то есть в нём как бы отсутствуют межмолекулярные и межатомные связи, и прочность вещества не оказывает на волну никакого воздействия. В случае наземного и подземного ядерного взрыва ударная волна в грунте не может рассматриваться, как поражающий фактор , так как она быстро затухает; радиус её распространения невелик и будет целиком в пределах размеров взрывной воронки [8] , внутри которой и без того достигается полное поражение прочных подземных целей. Материал из Википедии — свободной энциклопедии. Механика жидкости и газа. Учебное пособие в 10 т. Physical Review 82 6: Труды Физического института им. Лебедева АН СССР 29 Проверено 11 сентября Архивировано 3 февраля года. Impact and explosion cratering. Гидродинамика Гидродинамические явления Физика взрыва. Страницы, использующие волшебные ссылки ISBN. Навигация Персональные инструменты Вы не представились системе Обсуждение Вклад Создать учётную запись Войти. Пространства имён Статья Обсуждение. Просмотры Читать Править Править вики-текст История. В других проектах Викисклад. Эта страница последний раз была отредактирована 13 мая в Текст доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike ; в отдельных случаях могут действовать дополнительные условия. Свяжитесь с нами Политика конфиденциальности Описание Википедии Отказ от ответственности Разработчики Соглашение о cookie Мобильная версия. Течение жидкостей и газа.
Чем чистить экран ноутбука в домашних условиях
Надо ли директору писать заявление на отпуск
Сонник большие змеи в воде
Сделать домик в детский сад
Between me and you brandon flowers перевод