Cтраница 3
Как показывает теневая фотография, если падающая ударная волна достаточно сильна ( в данном случае она движется со скоростью 2400 м / с), обыкновенное маховское отражение заменяется так называемым нерегулярным маховским отражением. Здесь маховская ножка первоначального махов-ского отражения только что дошла до основания клина. [31]
Для волн малой амплитуды существуют теоретические результаты ( Miles 1977) по резонансному взаимодействию трех уединенных волн, которые, в частности, при t - оо дают асимптотическое решение для задачи о маховском отражении. Параметры тройной конфигурации тоже оказываются зависящими не только от угла падения волны, но и от ее амплитуды. [32]
![]() |
Зависимости р / ( Р2, MQ при взаимодействии с загромождением в трубе.| Зависимости р4 от аэродинамического параметра Cxs3ar / s при различных значениях числа MQ. [33] |
Регулярным ( или правильным) называют такое отражение, при котором линия пересечения падающей и отраженной ударных волн ( проекция этой линии на рис. 11.11 обозначена буквой О) лежит на поверхности преграды. При маховском отражении линия пересечения падающей и отраженной волн находится над преградой. [34]
При увеличении угла падения механизм отражения меняется. Для смеси СН4 2Ог при атмосферном давлении уже для угла 55 наблюдалось маховское отражение. На втором сверху снимке появляется отраженная волна. На третьем снимке хорошо заметно, что падающая и отраженная волны не пересекаются в одной точке на стенке. [36]
Заметим, что х / 2 я - 9 а совпадает с предельным углом для ударных волн небольшой амплитуды. Вычисленные по этой формуле давления удовлетворительно согласуются с экспериментальными измерениями давления при маховском отражении ударных волн небольшой амплитуды. [37]
При таких предположениях задача легко решается графически. В результате применения этого метода видно существование предельного угла падения, при превышении которого наступает маховское отражение. При достаточно больших углах между волной и стенкой возникающая отраженная ударная волна распространяется быстрее, чем точка пересечения падающей волны с поверхностью стенки. Таким образом, пересечение падающей и отраженной ударных волн происходит над поверхностью стенки, и по мере распространения эта точка удаляется от стенки. [38]
![]() |
Маховское отражение косой ударной волны. [39] |
В этом случае поворот на угол xi невозможен, и картина регулярного отражения разрушается, превращаясь в конфигурацию ударных волн с тройной точкой. От тройной точки отходит поверхность тангенциального разрыва, так как сжатие газа в двух косых скачках в общем случае неэквивалентно сжатию в одном скачке. Такая конфигурация отражения называется маховским отражением ударных волн. [40]
Точка пересечения ударных волн ( В) называется тройной. Протяженность фронта ГУВ с течением времени увеличивается. Газ у поверхности при маховском отражении переходит через одну волну - ГУВ, а вдали от преграды через две - ПУВ и ОУВ. [41]
Рассмотрим отражение ударной волны от твердой стенки. Когда угол падения УВ достигнет определенного значения п, то регулярное отражение невозможно. Известно, что существует угол аст п, при котором становится возможным маховское отражение, где хст - стационарный угол, при котором траектория тройной точки параллельна жесткой стенке. Еслн же движение тройной точки не параллельно стенке, но течение является автомодельным, то такое отражение считают квазистацноиарным. Из локальной теории регулярного отражения и элементарной теории маховского следует, что существуют две возможные границы перехода от регулярного отражения к маховскому, соответствующие углам ст и ап. [42]
Рассмотрим, какое влияние оказывает на картину течения положение точки перехода от регулярного отражения к маховскому. В точке a a N переход от регулярного отражения к маховскому ( если он реализуется) должен происходить плавно. Если переход происходит при а ад, то при приближении к этой точке плотность должна возрастать. Переход к маховскому отражению в этом случае не может произойти плавно. В газе должны возникнуть дополнительные возмущения 45 ], которые экспериментально до сих пор не обнаружены. Возможное объяснение данного факта заключается в том, что эти возмущения слишком слабы. Найденное из экспериментов распределение плотности свидетельствует о том, что переход к маховскому отражению происходит при а ад. [43]
При стремлении Ow к нулю WN-отражение непрерывно переходит в акустическое отражение. Характерная черта SN-отражений - наличие в тройной точке особенности, в которой имеют место минимум давления и бесконечные градиенты параметров. Размеры области больших градиентов, примыкающей к тройной точке, малы по сравнению с характерным размером задачи. Границу между WMR и простым маховским отражением без особенностей ( SMR) еще предстоит определить. [44]
Расчет показал, что изложенный метод пригоден для расчета с точностью до 10 % и позволяет выявить характер основных закономерностей. Из графика видно, что при угле падения, большем 56, не существует решения этих уравнений. Нет такой косой волны, которая могла бы повернуть поток параллельно стенке, поэтому регулярного отражения не происходит. То есть теоретически при угле падения сц 56 должен произойти переход к маховскому отражению. [45]