Cтраница 3
В этой главе после рассмотрения вопроса об особенностях распространения звуковых волн в атмосферах звезд и условий их превращения в ударные волны изложены некоторые результаты применения теории ударных волн к решению важных проблем наблюдательной астрофизики - в особенности проблем вспышек сверхновых. Рассматриваются также основные свойства волн охлаждения, распространение которых в расширяющихся оболочках звезд, по-видимому, обусловливает появление известного плеча на кривой блеска сверхновой И типа. [31]
Исторически развитие механики сжимаемой среды сложилось так, что в значительной мере параллельно и независимо развивались линейная акустика, где возмущения среды предполагались малыми, и теория ударных волн, где возмущения предполагались большими. Эти два практически важных раздела механики сжимаемой среды получили в настоящее время широкое развитие и обобщены в десятках учебников и монографий. Промежуточная же область - область нелинейной акустики - развивалась значительно медленнее. [32]
Этот результат означает, что слабая ударная волна может быть возмущением равномерного потока только тогда, когда число Маха в нем равно единице; это очевидно из теории ударных волн в невязком газе. [33]
Построение теоретических моделей, описывающих поведение материалов в переходной области, ограниченной с одной стороны пределами применимости теории упругих волн, а с другой - пределами применимости теории ударных волн в жидкости, является перспективным направлением для дальнейших исследований. [34]
Для расчетов воспользуемся таблицами термодинамических функций, концентраций компонент и ударных адиабат воздуха, в которых термодинамические функции и ударные адиабаты воздуха вычислены по формулам статистической теории газов и газодинамической теории ударных волн. [35]
Теория представлена таким образом, что анализ и результаты его можно немедленно распространить на материалы, которые уже нельзя рассматривать как идеально упругие при исследовании разрывов, возникающих при переходе через ударную волну. Теория ударных волн в таких материалах является, разумеется, в настоящее время не полной, однако задача теперь сводится к выяснению термодинамических свойств среды. [36]
Однако здесь нужно учесть важное для теории обстоятельство. В теории ударных волн обычно параметр J - поток массы газа - не задается: эта величина определяется при решении соответствующих уравнений для скачка. [37]
Следует учесть еще одну характерную особенность ионизационных разрывов в межзвездном пространстве. В теории ударных волн, которую мы рассматривали в § 9 и 10, образование самой волны связано с какой-либо внешней причиной, определяющей интенсивность волны. Например, сжатие облака газа встречным потоком определяется скоростью их столкновений; движущаяся в межзвездном пространстве оболочка вспыхнувшей новой звезды, действуя как поршень, тоже вызызает появление ударной волны, идущей перед этой оболочкой и сжимающей газ. [38]
При изучении ударных волн приходится учитывать происходящие изменения состояния среды. Поэтому теория ударных волн выходит за рамки механики и изучается в газовой динамике. [39]
Подставляя соответствующие производные в неравенство (4.132), видим, что условие укручения фронта выполняется. Укручение фронта согласно теории ударных волн продолжается до тех пор, пока не образуется скачок пг ( х), движущийся с некоторой скоростью. [40]
Таким образом, относительно состояния за фронтом ударная волна распространяется в дозвуковом режиме. Неравенство (4.22) играет важную роль в теории ударных волн и широко применяется в практике исследований свойств твердых тел с помощью стационарных ударных волн. Это неравенство показывает, что при ограниченных геометрических размерах экспериментальных устройств и наличии свободных границ, на которых давление равно нормальному, время существования стационарных ударных волн Ограничено. Действительно, поскольку голова волны разрежения в ударно сжатом веществе в лабораторной системе координат распространяется со скоростью Ui ci, превышающей скорость ударной волны, то с течением времени волна разрежения догонит фронт ударной волны и стационарная ударная волна перестанет существовать. [41]
Такое, чисто гидродинамическое, направление в теории ударных волн имеет огромное прикладное значение, и оно успешно развивается в Советском Союзе. [42]
В силу того что скорость волны не зависит от скорости изменения 6, на основании предельного перехода для все более крутых градиентов можно заподозрить, что разрывные изменения 6 распространяются с той же скоростью. Этот вопрос может быть разрешен только на основе теории ударных волн, так как разрывное изменение 6 означает появление ударной волны, и, как мы увидим далее ( см. § 5.3), такое подозрение оправдывается. [43]
Основной целью статьи является освещение другого, более физического, направления в теории ударных волн и гидродинамических течений. Это направление начало быстро развиваться лет двадцать тому назад в связи со становлением ракетной техники, изучением физики атомных взрывов и другими современными проблемами. [44]
Здесь, как и в начале века, основными проблемами были общие вопросы теории ударных волн, разработка экспериментальных методов, исследование течений в соплах, диффузорах, изучение обтекания тел вращения, а с 40 - х годов появилась новая задача сверхзвукового обтекания крыльев. [45]