Cтраница 3
Уже отмечалось, что неэволюционные трансальфве-новские ударные волны в общем случае имеют неплоскую структуру. Можно также сказать, что на оси мы имеем две слившиеся ударные волны: ударную волну включения и ударную волну выключения, которая следует за первой без пространственного интервала. Вторичная ударная волна тоже видна на профиле полного давления ближе к гелиопаузе ( ср. В принципе, указанная комбинация слившихся ударных волн тоже неэволюционна ( Jeffrey, Taniuti, 1964) и могла бы быть разрушена вращательной компонентой вектора магнитного поля, если бы она из-за граничных условий не исчезала на оси симметрии. [31]
Из общей теории эволюционных ударных волн ясно, что головная ударная волна в окрестности оси симметрии может быть модифицирована вращательным возмущением потока. Хотя картина течения и изменилась количественно, общая схема течения осталась аналогичной, так как вторичная ударная волна и тангенциальный разрыв по-прежнему существуют. Картина линий тока, в основном, тоже аналогична, как видно из рис. 5.32 Ь, где она показана совместно с ударными волнами и изолинией А I. Видно, что вторичная ударная волна становится ударной волной выключения, так как ее поверхность совпадает с линией А 1, а векторы скорости и магнитного поля теряют тангенциальную компоненту при переходе через нее. [32]
На рис. 2.3 приведена г - - диаграмма процесса взрыва сферического заряда. Показатель изэнтропы воздуха значительно меньше, чем у продуктов взрыва, что приводит к быстрому падению давления в ПВ при их расширении. При одномерном взрыве после нескольких взаимодействий волн разрежения образуется ударная волна, идущая против те-чеиня. При сферическом взрыве такая вторичная ударная волна ( УВг) образуется сразу после возникновения основной ВУВ на хвосте волны разрежения, когда течение становится существенно неодномериым. [33]
При взрыве конденсированного заряда конечного размера в воздухе картина имеет более сложный вид. При выходе детонационной волны на поверхность заряда в окружающем воздухе образуется ударная волна, а продукты взрыва будут адиабатически расширяться. Давление в продуктах взрыва будет падать быстрее, чем в ударной волне, так как показатель изэнтропы продуктов взрыва значительно больше, чем для воздуха. В случае оДномерного взрыва после нескольких взаимодействий волн разрежения образуется вторичная ударная волна, распространяющаяся в обратном направлении. При сферическом взрыве ( рис. 5.10) такой вторичный ударный разрыв, распространяющийся к центру взрыва, образуется после возникновения основной волны на хвосте волны разрежения и появляется в момент времени, когда течение становится существенно неодномерным. Интенсивность вторичной УВ непрерывно возрастает. [34]
В последнем случае для визуализации интересующей нас области показаны только изолинии между 1 и 2.6 с шагом 0.04. Отметим, что термическое давление испытывает скачок на гелиопаузе всюду, кроме точки торможения. Поэтому интенсивность этого разрыва уменьшается по мере приближения к оси, пока он не превратится в волну сжатия. Этот слой возникает из-за разности в параметрах между линиями тока, пересекающими вторичную ударную волну под прямым углом около оси и под острыми углами на удалении от нее. Это можно интерпретировать как появление тангенциального разрыва, так как полное давление в слое практически не изменяется. В результате появляется протяженная область накопления протонов около гелиопаузы. [35]
Поскольку плотность воды почти в 800 раз превышает плотность воздуха, интенсивность ударной волны в воде много больше, чем в воздухе. Этим частично объясняется различное воздействие на элементы конструкции скважины взрыва зарядов кумулятивных корпусных и бескорпусных перфораторов. Гидростатическое давление влияет на энергию ударных волн. При давлении 150 МПа энергия основной ударной волны приблизительно на 25 % меньше, чем при давлении 0 1 МПа, а разрушительное действие вторичной ударной волны практически прекращается. [36]
Что касается эволюционности разрывов, хотелось бы посмотреть на распределение параметров вдоль оси симметрии. На рис. 5.31 показаны профили некоторых переменных вдоль прямой линии х 1.296. Хорошо видно, что кривая, изображающая распределение числа Альфвена 4 21 V / np / B, пересекает значение А - как на головной, так и на вторичной ударных волнах. Это означает, что они неэволюционны при наличии поперечных возмущений. Небольшая - компонента магнитного поля возникает за головной ударной волной. Далее Вх гладко стремится к нулю, меняет знак, потом увеличивается на вторичной ударной волне и исчезает на гелиопаузе. Профиль числа Альфвена внезапно обрывается, так как при переходе через гелиопаузу А увеличивается до бесконечности. Они также отличаются от результатов Pogorelov, Semenov ( 1997), полученных для больших чисел Альфвена. Таким образом, в отличие от обычной газовой динамики, вариация параметров межзвездной среды может привести к существенным качественным изменениям в картине СВ-ЛМС взаимодействия. [37]