Cтраница 3
Предвестником современной ударной трубы послужила установка, примененная Я. Т. Гершаником, Я. Б. Зельдовичем и А. И. Розловским ( 1950) к изучению химических реакций. [31]
Рассмотрим ударную трубу, заполненную смесью водорода, кислорода и аргона. Пусть по смеси распространяется ударная волна. При некоторых значениях числа Маха УВ параметры смеси могут превысить критические значения и произойдет воспламенение. [32]
![]() |
Пленочный датчик и электрическая схема измерения. [33] |
В ударной трубе за падающим ударным фронтом происходит образование и рост пограничного слоя. [34]
На ударной трубе испытывали мембраны из алюминия толщиной 0 32 мм, диаметром 150 мм с. [35]
В ударной трубе обычно с помощью разрыва диафрагмы, разделяющей камеру низкого давления, наполненную исследуемым газом, и камеру высокого давления, наполненную сжатым газом, создается ударная волна. Эта волна движется по исследуемому газу. Фронт ее является достаточно плоским, так что возникающее течение можно считать приближенно одномерным. [36]
Во взрывной линейной ударной трубе ( рис. 3.5) [36-39] ионизирующая ударная волна образуется при расширении в исследуемый газ продуктов детонации гексогена ( конденсированного ВВ с удельной энергоемкостью - 104 Дж-см - 3), имеющего после завершения реакции детонационного превращения высокие динамические характеристики: р - 37 ГПа, Т - 5 103 К, р - 2 3 г-см-3. [38]
В ударных трубах распространяющаяся по газу ударная волна используется для создания кратковременных потоков газа с большой скоростью и высокой температурой. Так, на рис. 2.14.1 в сечении трубы, соответствующем координате я, сохраняются стационарные условия от момента времени ts прихода в это сечение ударной волны до момента времени tR прихода переднего фронта отраженных от стенки возмущений. Наличие второй стенки трубы при достаточном ее удалении ( рис. 2.14.1), очевидно, не меняет условия в сечении хг. [39]
![]() |
Схема ударной аэродинамической трубы. [40] |
В ударных трубах газ в рабочей пробке разогревается до высоких температур, однако скорость его невелика. [41]
В ударных трубах при температурах, которые нельзя легко достигнуть каким-либо другим методом, изучено большое число реакций разложения и аутоокисления. Температуру и давление также тщательно определяли по гидродинамическим данным ударной волны и термодинамическим свойствам газа. Исследуемые реакции безусловно гомогенны, так как время наблюдения мало в сравнении с временем диффузии молекул к стенкам. [42]
Конечно, реальные ударные трубы для аэродинамических и физико-химических экспериментов и реальные метательные установки устроены намного сложнее описанных выше схем. [43]
При помощи ударной трубы возможно создание высокотемпературных потоков газа в широком диапазоне плотностей. Несмотря на кратковременность процесса, быстродействующая аппаратура дает возможность проводить тепловые замеры. Более того, кратковременность действия потока имеет даже определенные преимущества, так как с высокой точностью позволяет считать процесс передачи тепла стенкам одномерным. Результаты многих работ [1-4], в которых изучалось развитие пограничного слоя и теплообмен на стенке ударной трубы с помощью тонкопленочных термометров сопротивления, показали, что температура поверхности стенки трубы может быть измерена очень точно. Поэтому в настоящее время появилось два метода измерения коэффициентов переноса, в основе которых лежат результаты измерений теплопередачи к стенкам ударной трубы. Впервые численное решение задачи теплообмена было получено в работе [5] и экспериментально проверено в работе [6], в которой авторы измерили теплообмен в критической точке тупоносого тела, помещенного в ударную трубу. Результаты работы [ б ] в основном подтвердили теорию, изложенную в работе [5], но при этом обнаружилось, что теплообмен в сильной степени зависит от числа Le ( числа Люиса) и вязкости газа; поэтому получить данные о коэффициенте вязкости высокотемпературного газа в невоз-ыущенном потоке было практически невозможно. Авторы работы [7] используя теорию, предложенную в работе [5], а также результаты работы [8], дающей теоретический анализ ламинарного пограничного слоя на стенке ударной трубы, показали, что тепловой поток на боковой стенке очень слабо зависит от числа Люиса. [44]
Основным достоинством ударной трубы является возможность получения стационарного потока с достаточной длительностью и хорошо контролируемыми параметрами. [45]