А Б В Г Д Е Є Ж З І Ї Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ю Я
Коса ударна хвиля
Фронти косих ударних хвиль в стінці циліндра 2D - гідрокодом відтворюються зі значним розмиванням, що з одного боку пояснюється відносно невеликим числом ейлерових осередків по товщині стінки (20), а з іншого боку (для другої і наступних пульсацій) - тим, що хвиля стиснення SW %, що виникає при відображенні від внутрішньої поверхні хвилі розрідження RWi, не встигає трансформуватися в ударну хвилю.
Освіта косою ударної хвилі уможливлює детонацію для систем, у яких детонаційний режим близький до втрати стійкості. Тому спін часто виникає поблизу меж детонації. Надалі спінова детонація була виявлена і далеко від меж, при цьому виникала не одна, а кілька підпалюють точок - голів спина - з однаковим кроком спіралі. Виявилося, що багатоголова спінова детонація поширена повсюдно. У меж детонації нормальним є одного-ловий спин, в міру віддалення від меж число голів зростає. Пересжатія хвиля, яка створює голову спина, є частиною всієї детонаційної хвилі; вона не може піти вперед; осьова складова швидкості збігається з величиною D. Встановлені закономірності стаціонарної детонації залишаються в силі при наявності спинового механізму.
Освіта косою плоскою ударної хвилі 5 -фронт хвилі. | Надзвукове обтікання клина, що приводить до утворення двох ударних хвиль. | Поворот потоку після перетину ним фронту косою хвилі. Розглянемо плоску косу ударну хвилю.
Оскільки освіту косою ударної хвилі сприяє поширенню детонації в умовах, близьких до втрати його стійкості спін легко виникає поблизу меж детонації. Для таких систем і було спочатку виявлено це явище.
У теорії косою ударної хвилі доводиться, що при певних значеннях кута розчину клина (або тупого кута) при 0 OQ, ударна хвиля перестає стосуватися вершини клина (конуса) і відходить від нього на певну відстань (рис. 410), причому на осі симетрії ударна хвиля стає прямою. На ділянці00 відбувається додаткове, вже чисто адіабатне стиснення газу.
Важливою особливістю косих ударних хвиль є наявність максимального кута повороту потоку Від у фронті залежить від швидкості середовища перед фронтом.
Перейдемо до розгляду косих ударних хвиль (б (т /Якщо враховувати тільки Кулонівські зіткнення, то хвиля має чітко виражений осцілляторниі попередник, довжина якого з плином часу зростає за рахунок формування нових осциляції, і не можна говорити про усталеному профілі. Включення колективних взаємодій призводить до формування квазістаціонарних ударної хвилі амплітуди осциляції в попереднику істотно зменшуються і попередник має приблизно постійну довжину.
Аналогічний аналіз для косих ударних хвиль було проведено Олсоном[9], Причому для ударних хвиль, що істотно відрізняються від нормальних поперечних, виходять істотно інші результати.
Маховської відображення косою ударної хвилі. Ця конфігурація відображення косою ударної хвилі називається регулярним відображенням, вона показана на рис. 21.1 а.
Відомо, що за фронтом косою ударної хвилі протягом (щодо фронту) може бути як дозвуковим, так і надзвуковим. Режим течії при D const залежить від кута нахилу (р фронту хвилі до вектору швидкості набігаючого потоку, по модулю рівному швидкості детонації та надісланим уздовж осі заряду ВВ. Припустимо, що безпосередньо в ударному стрибку детонаційної хвилі глибина розкладання ВВ мала.
Взаємодія косою хвилі розрідження з колоніями перліту різної орієнтації. 1 - корпус. 2 - заряд ВВ. 3 - детонаційний фронт. 4 - продукти детонації. 5 - фронт косою ударної хвилі. б - фронт хвилі розрідження. 7 - 9 - колонії перліту з цементітние пластинами, орієнтованими відповідно паралельно, перпендикулярно і під довільним кутом до фронту хвилі розрідження. 10 - тріщина крихкого відриву. Отже, взаємодія з металом косих ударних хвиль і хвиль розрідження, що виникають в стінках осколкового корпусу при ковзанні уздовж нього детонаційної хвилі також буде мати локально-випадковий характер, що призведе до появи розподілених вогнищ руйнування, роль яких у до - і заевтектоідних сталях виконують відповідно перлітні і цементітние включення.
ці результати вказують на наближення нестаціонарної косою ударної хвилі при великих числах Маха до фази перекидання. Майже аж до моменту перекидання основні експериментальні результати по косим хвилях знаходяться в хорошому відповідно до наших розрахунків.
Розрахунок зміни фізичних величин в косою ударної хвилі за формулами (46 7) - (4612) пов'язаний з великими обчислювальними труднощами. Тому було запропоновано ряд діаграм і графічних методів, що полегшують ці розрахунки.
Детонаційні хвильові генератори плоскої хвилі. а - з вибуховою лінзою, б - з інертною взривопроводящей лінзою, в - з металевим облицюванням. 1 - ВВ з високою швидкістю детонації, 2 - ВВ з низькою швидкістю детонації, 3 - заряд ВВ, в якому формується плоска детонационная хвиля, 4 - інертна лінза, 5 - металева облицювання. Так як в експериментальній практиці навантаження досліджуваної середовища косими ударними хвилями використовується рідко, то тут ця процедура не розглядається.
На рис. 714і 715 представлені результати розрахунку поширення такої косою ударної хвилі.
Регулярне відображення косою ударної хвилі. З обмеженості величини Хтах (максимального кута відхилення потоку в косою ударної хвилі) випливають закономірності відображення косих стрибків від твердої стінки або площині симетрії течії.
З цих залежностей випливає, що при гіперзвукових швидкостях в плоскій косою ударної хвилі зміна параметрів визначається (як і в перебігу Прандтля - Майера) одним критерієм /сщ Мна - твором числа Маха на кут відхилення потоку.
З цих залежностей випливає, що при гіперзвукових швидкостях в плоскій косою ударної хвилі зміна параметрів визначається (як і в перебігу Прандтля - Майера) одним критерієм До Мн (в - твором числа Маха на кут відхилення потоку. Mi), на який може обернутися потік, що пройшов через косу ударну хвилю. Таким чином, якщо np (Mi), то після переходу через відображену хвилю газ вже не може текти паралельно стінці і набігає на неї під деяким кутом.
Виведемо співвідношення, що зв'язує між собою дві компоненти швидкості газу після його проходження через косу ударну хвилю; при цьому будемо припускати газ Політропний.
Через викривленості фронту детонаційної хвилі в усіх точках фронту крім осьової стиснення ВВ відбувається в косою ударної хвилі. Відомо, що за фронтом косою ударної хвилі протягом (щодо фронту) може бути як дозвуковим, так і надзвуковим. Режим течії при D const залежить від кута нахилу ф фронту хвилі до вектору швидкості набігаючого потоку, по модулю рівному швидкості детонації та надісланим уздовж осі заряду ВВ.
Проблема обтікання клина, площина симетрії якого має кут атаки, рівний нулю, може бути розглянута на основі теорії косою ударної хвилі.
Хвильові конфігурації в дні циліндра і схема руйнування дна. 1 - відкольних тарілка, 2-диск лицьового відколу, 3 - поверхня зсуву, 4 - кільцевий прорив продуктів. Картина процесу вибуху для закритого циліндра №12 (схема IV) без відділення дна представлена на рис. 1660. При сходженні відображеної косою ударної хвилі до осі симетрії в ПД виникає другий пік тиску. Сходження ударних хвиль проележівается і на розподілі масової швидкості уздовж осі симетрії. Хвильові процеси в стінці циліндра (рис. 16.6 відтворюються детально, впевнено проглядаються чотири пульсації хвиль. Час однієї пульсації становить близько 8 мкс, протяжність зони пульсації близько 25 мм.
При в QI просторовий розподіл магнітного поля в ударній хвилі близько до нагоди поперечного поширення, при в в має місце розподіл, характерне для косих ударних хвиль. Для кута 04 починається порушення регулярної осциляторних структури позаду основного фронту, в разі кута 95 відбувається безперервний просторовий перехід задніх осциляції в передні. Результати цих розрахунків знаходяться у відповідності з експериментами.
Відповідні магнітні структури представляються відрізками інтегральних кривих на надзвуковому аркуші від точки 0 до точки 38Ць, ударні хвилі цього типу є, взагалі кажучи, косими ударними хвилями, але в окремому випадку BZO 0 можливі й похилі іонізующей ударні хвилі типу Ssuper.
Якщо відомі форма фронту і ударна адіабата ВВ, то всі параметри в (949), крім кривизни ліній струму R, можуть бути визначені з умов спільності на фронті косою ударної хвилі. Для визначення R необхідно вирішувати складну задачу про перебіг у всій зоні хімічної реакції. Якщо ж знехтувати кривизною ліній струму і вважати їх прямими, то з рівняння (949) легко визначається швидкість розкладання ВВ І фр. Однак, як показано в[9.60], Неврахування кривизни ліній струму може істотно спотворювати кінетичні дані про розкладання ВВ. Пов'язано це з наступним властивістю екзотермічно реагує середовища: якщо ширина зони хімічної реакції мала в порівнянні з радіусом кривизни фронту хвилі то лінії струму за опуклим ударним фронтом повертають до осі симетрії заряду на противагу потоку без реакції, в якому вони повертають від осі симетрії.
У плоскій косою ударної хвилі зміна щільності згідно (47) гл.
Через викривленості фронту детонаційної хвилі в усіх точках фронту крім осьової стиснення ВВ відбувається в косою ударної хвилі. Відомо, що за фронтом косою ударної хвилі протягом ( щодо фронту) може бути як дозвуковим, так і надзвуковим. Режим течії при D const залежить від кута нахилу ф фронту хвилі до вектору швидкості набігаючого потоку, по модулю рівному швидкості детонації та надісланим уздовж осі заряду ВВ.
Причому дозвуковое протягом реалізується за ударними хвилями, що відповідають сильної гілки ударної поляри, а надзвукові - слабкою. На цій підставі часто стверджують, що за фронтом косою ударної хвилі як правило, реалізується слабкий ударно-хвильової режим, оскільки сильний виявляється нестійким по відношенню до збурень, що поширюється в ударно-стислій середовищі.
Схема процесу зіткнення двох струменів стисливої рідини. | Схема формування кумулятивного струменя в стисливої рідини. Стислий надзвуковий потік зі швидкістю г про повертається на кут а і при цьому гальмується. Таке гальмування надзвукового потоку здійснюється за допомогою фронту ОМ косою ударної хвилі. У цьому випадку потік перед фронтом ударної хвилі ударно НЕ стиснутий. Різке підвищення тиску має місце за фронтом косою ударної хвилі ОМ і кумулятивний струмінь в напрямку Ох не утворюється. При цьому інтенсивність фронту ударної хвилі ММ зростає. Рідина за фронтом ударної хвилі ММ ударно стиснута, але, внаслідок того, що поверхня А МО вільна від тиску, то рідина на ділянці ОМ починає спливати вправо, і утворюється кумулятивний струмінь.
Порівняння з попереднім знімком показує, що відстань відходу головний ударної хвилі для оеесімметрічно-го тіла приблизно вдвічі менше, ніж для плоского тіла того ж поперечного перерізу при тому ж числі Маха. У всіх інших відносинах структура течії залишається приблизно такою ж-видна точки відриву і коса ударна хвиля в місці зворотному приєднання. Головний хвиля перетинає пристінкові прикордонні шари по двом кривим лініям справа.
Отже, при і 0 тричлен позитивний і д% С2 тобто протягом в точці (0т, рт) дозвуковое. Такому значенням масової швидкості відповідають досить інтенсивні ударні хвилі коли лінійне співвідношення (475) вже погано описує експериментальні дані по ударно-хвильовому стиску. Проте, за фронтом косою ударної хвилі в середовищах з лінійної ударної адіабати (475), максимально відхиляється потік при Л 3/2 (таке значення Л характерно для органічних сполук) завжди є дозвуковим, тобто звукова точка розташовується на слабкій гілці ударної поляри . При 1 Л 3/2 (таке значення Л характерно для більшості металів) звукова точка може переміститися на сильну гілку ударної поляри тільки в досить сильних ударних хвилях.
Згідно гідродинамічної теорії кумуляції, заснованої на моделі нестисливої рідини, кумулятивний струмінь утворюється при будь-яких кутах схлопування кумулятивної облицювання. Для пояснення цього ефекту необхідно враховувати стисливість матеріалу кумулятивної облицювання в процесі її схлопування. В основі цієї моделі лежить теорія косих ударних хвиль.
З цього рівняння випливає, що якщо спочатку вихор про нульовий, то він і далі залишається рівним нулю: вихор не створюється. Але якщо тензор напружень, представлений останнім членом у рівнянні (22.3), не є симетричним, то вихор, звичайно, з'являється. Так відбувається, наприклад, в косою ударної хвилі або в сильно в'язкої рідини.
Характер і ступінь деформації одержуваних заготовок визначаться полем масових швидкостей, створюваних в пресованої матеріалі на стадіях навантаження і розвантаження. На стадії навантаження поле масових швидкостей визначаться орієнтацією детонаційного фронту щодо верхньої поверхні контейнера і формою детонаційного фронту. При ковзної детонації в пресованої матеріалі виникає коса ударна хвиля, у фронті якої матеріал отримує горизонтальну складову швидкості в результаті чого подовжній перетин заготовки придбає форму паралелограма. Якщо при цьому фронт детонаційної хвилі викривлений, то і компактування матеріалу буде здійснюватися косою ударною хвилею з опуклим фронтом. Зрозуміло, що за фронтом такої ударної хвилі горизонтальна складова масової швидкості матиме подовжню і поперечну компоненти. Наявність поперечних компонент масової швидкості призводить до деформування заготовки в поперечному напрямку, а при недостатній міцності контейнера - до розтріскування заготовки в поздовжньому напрямку. Для ослаблення описаних ефектів застосовують різні способи ініціювання навантажувальних зарядів. Розміщення контейнера в якому-небудь середовищі збільшує інерційний опір стінок контейнера, що сприяє зменшенню деформацій заготовки. Відомо, що інтенсивність навантаження визначається не тільки БРИЗАНТНА (швидкістю детонації і щільністю) заряду ВВ, а й орієнтацією фронту детонації щодо поверхні навантаження. Для організації такого навантаження застосовуються ДВГ плоскої хвилі плосковолновие генератори (ПВГ), схема IV. При пресуванні заготовок відносно великих габаритів (100мм), застосування ПВГ не раціонально з економічних міркувань. Якщо інтенсивність навантаження за схемою СДВ (схеми I, II) є недостатньою і відсутня можливість використання більш потужних ВВ, то застосовують навантаження похилій детонаційної хвилею, коли вектор швидкості детонації спрямований до заготівлі і становить з нею гострий кут.
На тіньової фотографії показаний куля діаметром 1/2 дюйми, схоплений при його русі в повітрі. За тією ділянкою головного хвилі який знаходиться безпосередньо перед кулею уздовж його поверхні аж до кута 45 протягом дозвуковое. На вугіллі приблизно 90 ламінарний прикордонний шар відривається, створюючи косу ударну хвилю, і швидко стає турбулентним. Флюктуирующий слід породжує систему слабких збурень, поступово зливаються в другу ударну хвилю.
У багатьох практично важливих випадках ударні хвилі в твердих і рідких середовищах поширюються таким чином, що їх фронти виявляються непаралельними різних кордонів розділу або Неперпендикулярність вектору швидкості середовища перед фронтом. Що виникає за фронтом такої ударної хвилі протягом зручно аналізувати за допомогою апарату теорії косих ударних хвиль.
Циліндр, що рухається при М3 6 ст повітрі. На тіньової фотографії показаний круговий циліндр у вільному польоті при невеликому негативному куті атаки. Удавана расплюшенность переднього торця пояснюється насправді оптичним спотворенням. Видно, що коса ударна хвиля, що йде від точки зворотного приєднання прикордонного шару, зливається з хвилею, що йде від сліду. На великих відстанях ці хвилі утворюють хвостову частину сплеску тисків від N-образ-ної ьолни, показаної для випадку сфери на фото 269 і характерною для будь-якого об'єкта в надзвуковому польоті.
Стислий надзвуковий потік зі швидкістю г про повертається на кут а і при цьому гальмується. Таке гальмування надзвукового потоку здійснюється за допомогою фронту ОМ косою ударної хвилі. У цьому випадку потік перед фронтом ударної хвилі ударно НЕ стиснутий. Різке підвищення тиску має місце за фронтом косою ударної хвилі ОМ і кумулятивний струмінь в напрямку Ох не утворюється. При цьому інтенсивність фронту ударної хвилі ММ зростає. Рідина за фронтом ударної хвилі ММ ударно стиснута, але, внаслідок того, що поверхня А МО вільна від тиску, то рідина на ділянці ОМ починає спливати вправо, і утворюється кумулятивний струмінь.
При виконанні чтого знімка шлірен-методом кромка ножа була горизонтальної, тому все, що зверху представляється світлим, знизу виглядає темним. Щілини в середині пластинки не впливають на перебіг повітря. Викривлена лінія безпосередньо вниз по потоку за відійшла головний ударної хвилею представляє перетин цієї хвилі з прикордонними шарами на скляних бічних стінках аеродинамічної труби. У кутовій точці відбувається відрив прикордонного шару, а його вторинне приєднання відзначається утворенням косих ударних хвиль.
Циліндр, що рухається при М - 277 в вуглекислому газі. Інтерфом-рограмма в смугах кінцевої ширини показує круговий циліндр у вільному польоті. Видно головний хвиля, що розташовується трохи ближче до плоскої поверхні ніж на попередньому знімку, що пов'язано, по-перше, з більшою величиною числа Маха вільного потоку і по-друге, з меншою величиною показника адіабати, рівного 4/3 для вуглекислого газу в відміну від 7/5 для повітря. Видно також ударна хвиля в точці вторинного приєднання прикордонного шару, за якої є друга коса ударна хвиля, що йде від виступу на циліндрі.
Освіта косою ударної хвилі уможливлює детонацію для систем, у яких детонаційний режим близький до втрати стійкості. Тому спін часто виникає поблизу меж детонації. Надалі спінова детонація була виявлена і далеко від меж, при цьому виникала не одна, а кілька підпалюють точок - голів спина - з однаковим кроком спіралі. Виявилося, що багатоголова спінова детонація поширена повсюдно. У меж детонації нормальним є одного-ловий спин, в міру віддалення від меж число голів зростає. Пересжатія хвиля, яка створює голову спина, є частиною всієї детонаційної хвилі; вона не може піти вперед; осьова складова швидкості збігається з величиною D. Встановлені закономірності стаціонарної детонації залишаються в силі при наявності спинового механізму.
Освіта косою плоскою ударної хвилі 5 -фронт хвилі. | Надзвукове обтікання клина, що приводить до утворення двох ударних хвиль. | Поворот потоку після перетину ним фронту косою хвилі. Розглянемо плоску косу ударну хвилю.
Оскільки освіту косою ударної хвилі сприяє поширенню детонації в умовах, близьких до втрати його стійкості спін легко виникає поблизу меж детонації. Для таких систем і було спочатку виявлено це явище.
У теорії косою ударної хвилі доводиться, що при певних значеннях кута розчину клина (або тупого кута) при 0 OQ, ударна хвиля перестає стосуватися вершини клина (конуса) і відходить від нього на певну відстань (рис. 410), причому на осі симетрії ударна хвиля стає прямою. На ділянці00 відбувається додаткове, вже чисто адіабатне стиснення газу.
Важливою особливістю косих ударних хвиль є наявність максимального кута повороту потоку Від у фронті залежить від швидкості середовища перед фронтом.
Перейдемо до розгляду косих ударних хвиль (б (т /Якщо враховувати тільки Кулонівські зіткнення, то хвиля має чітко виражений осцілляторниі попередник, довжина якого з плином часу зростає за рахунок формування нових осциляції, і не можна говорити про усталеному профілі. Включення колективних взаємодій призводить до формування квазістаціонарних ударної хвилі амплітуди осциляції в попереднику істотно зменшуються і попередник має приблизно постійну довжину.
Аналогічний аналіз для косих ударних хвиль було проведено Олсоном[9], Причому для ударних хвиль, що істотно відрізняються від нормальних поперечних, виходять істотно інші результати.
Маховської відображення косою ударної хвилі. Ця конфігурація відображення косою ударної хвилі називається регулярним відображенням, вона показана на рис. 21.1 а.
Відомо, що за фронтом косою ударної хвилі протягом (щодо фронту) може бути як дозвуковим, так і надзвуковим. Режим течії при D const залежить від кута нахилу (р фронту хвилі до вектору швидкості набігаючого потоку, по модулю рівному швидкості детонації та надісланим уздовж осі заряду ВВ. Припустимо, що безпосередньо в ударному стрибку детонаційної хвилі глибина розкладання ВВ мала.
Взаємодія косою хвилі розрідження з колоніями перліту різної орієнтації. 1 - корпус. 2 - заряд ВВ. 3 - детонаційний фронт. 4 - продукти детонації. 5 - фронт косою ударної хвилі. б - фронт хвилі розрідження. 7 - 9 - колонії перліту з цементітние пластинами, орієнтованими відповідно паралельно, перпендикулярно і під довільним кутом до фронту хвилі розрідження. 10 - тріщина крихкого відриву. Отже, взаємодія з металом косих ударних хвиль і хвиль розрідження, що виникають в стінках осколкового корпусу при ковзанні уздовж нього детонаційної хвилі також буде мати локально-випадковий характер, що призведе до появи розподілених вогнищ руйнування, роль яких у до - і заевтектоідних сталях виконують відповідно перлітні і цементітние включення.
ці результати вказують на наближення нестаціонарної косою ударної хвилі при великих числах Маха до фази перекидання. Майже аж до моменту перекидання основні експериментальні результати по косим хвилях знаходяться в хорошому відповідно до наших розрахунків.
Розрахунок зміни фізичних величин в косою ударної хвилі за формулами (46 7) - (4612) пов'язаний з великими обчислювальними труднощами. Тому було запропоновано ряд діаграм і графічних методів, що полегшують ці розрахунки.
Детонаційні хвильові генератори плоскої хвилі. а - з вибуховою лінзою, б - з інертною взривопроводящей лінзою, в - з металевим облицюванням. 1 - ВВ з високою швидкістю детонації, 2 - ВВ з низькою швидкістю детонації, 3 - заряд ВВ, в якому формується плоска детонационная хвиля, 4 - інертна лінза, 5 - металева облицювання. Так як в експериментальній практиці навантаження досліджуваної середовища косими ударними хвилями використовується рідко, то тут ця процедура не розглядається.
На рис. 714і 715 представлені результати розрахунку поширення такої косою ударної хвилі.
Регулярне відображення косою ударної хвилі. З обмеженості величини Хтах (максимального кута відхилення потоку в косою ударної хвилі) випливають закономірності відображення косих стрибків від твердої стінки або площині симетрії течії.
З цих залежностей випливає, що при гіперзвукових швидкостях в плоскій косою ударної хвилі зміна параметрів визначається (як і в перебігу Прандтля - Майера) одним критерієм /сщ Мна - твором числа Маха на кут відхилення потоку.
З цих залежностей випливає, що при гіперзвукових швидкостях в плоскій косою ударної хвилі зміна параметрів визначається (як і в перебігу Прандтля - Майера) одним критерієм До Мн (в - твором числа Маха на кут відхилення потоку. Mi), на який може обернутися потік, що пройшов через косу ударну хвилю. Таким чином, якщо np (Mi), то після переходу через відображену хвилю газ вже не може текти паралельно стінці і набігає на неї під деяким кутом.
Виведемо співвідношення, що зв'язує між собою дві компоненти швидкості газу після його проходження через косу ударну хвилю; при цьому будемо припускати газ Політропний.
Через викривленості фронту детонаційної хвилі в усіх точках фронту крім осьової стиснення ВВ відбувається в косою ударної хвилі. Відомо, що за фронтом косою ударної хвилі протягом (щодо фронту) може бути як дозвуковим, так і надзвуковим. Режим течії при D const залежить від кута нахилу ф фронту хвилі до вектору швидкості набігаючого потоку, по модулю рівному швидкості детонації та надісланим уздовж осі заряду ВВ.
Проблема обтікання клина, площина симетрії якого має кут атаки, рівний нулю, може бути розглянута на основі теорії косою ударної хвилі.
Хвильові конфігурації в дні циліндра і схема руйнування дна. 1 - відкольних тарілка, 2-диск лицьового відколу, 3 - поверхня зсуву, 4 - кільцевий прорив продуктів. Картина процесу вибуху для закритого циліндра №12 (схема IV) без відділення дна представлена на рис. 1660. При сходженні відображеної косою ударної хвилі до осі симетрії в ПД виникає другий пік тиску. Сходження ударних хвиль проележівается і на розподілі масової швидкості уздовж осі симетрії. Хвильові процеси в стінці циліндра (рис. 16.6 відтворюються детально, впевнено проглядаються чотири пульсації хвиль. Час однієї пульсації становить близько 8 мкс, протяжність зони пульсації близько 25 мм.
При в QI просторовий розподіл магнітного поля в ударній хвилі близько до нагоди поперечного поширення, при в в має місце розподіл, характерне для косих ударних хвиль. Для кута 04 починається порушення регулярної осциляторних структури позаду основного фронту, в разі кута 95 відбувається безперервний просторовий перехід задніх осциляції в передні. Результати цих розрахунків знаходяться у відповідності з експериментами.
Відповідні магнітні структури представляються відрізками інтегральних кривих на надзвуковому аркуші від точки 0 до точки 38Ць, ударні хвилі цього типу є, взагалі кажучи, косими ударними хвилями, але в окремому випадку BZO 0 можливі й похилі іонізующей ударні хвилі типу Ssuper.
Якщо відомі форма фронту і ударна адіабата ВВ, то всі параметри в (949), крім кривизни ліній струму R, можуть бути визначені з умов спільності на фронті косою ударної хвилі. Для визначення R необхідно вирішувати складну задачу про перебіг у всій зоні хімічної реакції. Якщо ж знехтувати кривизною ліній струму і вважати їх прямими, то з рівняння (949) легко визначається швидкість розкладання ВВ І фр. Однак, як показано в[9.60], Неврахування кривизни ліній струму може істотно спотворювати кінетичні дані про розкладання ВВ. Пов'язано це з наступним властивістю екзотермічно реагує середовища: якщо ширина зони хімічної реакції мала в порівнянні з радіусом кривизни фронту хвилі то лінії струму за опуклим ударним фронтом повертають до осі симетрії заряду на противагу потоку без реакції, в якому вони повертають від осі симетрії.
У плоскій косою ударної хвилі зміна щільності згідно (47) гл.
Через викривленості фронту детонаційної хвилі в усіх точках фронту крім осьової стиснення ВВ відбувається в косою ударної хвилі. Відомо, що за фронтом косою ударної хвилі протягом ( щодо фронту) може бути як дозвуковим, так і надзвуковим. Режим течії при D const залежить від кута нахилу ф фронту хвилі до вектору швидкості набігаючого потоку, по модулю рівному швидкості детонації та надісланим уздовж осі заряду ВВ.
Причому дозвуковое протягом реалізується за ударними хвилями, що відповідають сильної гілки ударної поляри, а надзвукові - слабкою. На цій підставі часто стверджують, що за фронтом косою ударної хвилі як правило, реалізується слабкий ударно-хвильової режим, оскільки сильний виявляється нестійким по відношенню до збурень, що поширюється в ударно-стислій середовищі.
Схема процесу зіткнення двох струменів стисливої рідини. | Схема формування кумулятивного струменя в стисливої рідини. Стислий надзвуковий потік зі швидкістю г про повертається на кут а і при цьому гальмується. Таке гальмування надзвукового потоку здійснюється за допомогою фронту ОМ косою ударної хвилі. У цьому випадку потік перед фронтом ударної хвилі ударно НЕ стиснутий. Різке підвищення тиску має місце за фронтом косою ударної хвилі ОМ і кумулятивний струмінь в напрямку Ох не утворюється. При цьому інтенсивність фронту ударної хвилі ММ зростає. Рідина за фронтом ударної хвилі ММ ударно стиснута, але, внаслідок того, що поверхня А МО вільна від тиску, то рідина на ділянці ОМ починає спливати вправо, і утворюється кумулятивний струмінь.
Порівняння з попереднім знімком показує, що відстань відходу головний ударної хвилі для оеесімметрічно-го тіла приблизно вдвічі менше, ніж для плоского тіла того ж поперечного перерізу при тому ж числі Маха. У всіх інших відносинах структура течії залишається приблизно такою ж-видна точки відриву і коса ударна хвиля в місці зворотному приєднання. Головний хвиля перетинає пристінкові прикордонні шари по двом кривим лініям справа.
Отже, при і 0 тричлен позитивний і д% С2 тобто протягом в точці (0т, рт) дозвуковое. Такому значенням масової швидкості відповідають досить інтенсивні ударні хвилі коли лінійне співвідношення (475) вже погано описує експериментальні дані по ударно-хвильовому стиску. Проте, за фронтом косою ударної хвилі в середовищах з лінійної ударної адіабати (475), максимально відхиляється потік при Л 3/2 (таке значення Л характерно для органічних сполук) завжди є дозвуковим, тобто звукова точка розташовується на слабкій гілці ударної поляри . При 1 Л 3/2 (таке значення Л характерно для більшості металів) звукова точка може переміститися на сильну гілку ударної поляри тільки в досить сильних ударних хвилях.
Згідно гідродинамічної теорії кумуляції, заснованої на моделі нестисливої рідини, кумулятивний струмінь утворюється при будь-яких кутах схлопування кумулятивної облицювання. Для пояснення цього ефекту необхідно враховувати стисливість матеріалу кумулятивної облицювання в процесі її схлопування. В основі цієї моделі лежить теорія косих ударних хвиль.
З цього рівняння випливає, що якщо спочатку вихор про нульовий, то він і далі залишається рівним нулю: вихор не створюється. Але якщо тензор напружень, представлений останнім членом у рівнянні (22.3), не є симетричним, то вихор, звичайно, з'являється. Так відбувається, наприклад, в косою ударної хвилі або в сильно в'язкої рідини.
Характер і ступінь деформації одержуваних заготовок визначаться полем масових швидкостей, створюваних в пресованої матеріалі на стадіях навантаження і розвантаження. На стадії навантаження поле масових швидкостей визначаться орієнтацією детонаційного фронту щодо верхньої поверхні контейнера і формою детонаційного фронту. При ковзної детонації в пресованої матеріалі виникає коса ударна хвиля, у фронті якої матеріал отримує горизонтальну складову швидкості в результаті чого подовжній перетин заготовки придбає форму паралелограма. Якщо при цьому фронт детонаційної хвилі викривлений, то і компактування матеріалу буде здійснюватися косою ударною хвилею з опуклим фронтом. Зрозуміло, що за фронтом такої ударної хвилі горизонтальна складова масової швидкості матиме подовжню і поперечну компоненти. Наявність поперечних компонент масової швидкості призводить до деформування заготовки в поперечному напрямку, а при недостатній міцності контейнера - до розтріскування заготовки в поздовжньому напрямку. Для ослаблення описаних ефектів застосовують різні способи ініціювання навантажувальних зарядів. Розміщення контейнера в якому-небудь середовищі збільшує інерційний опір стінок контейнера, що сприяє зменшенню деформацій заготовки. Відомо, що інтенсивність навантаження визначається не тільки БРИЗАНТНА (швидкістю детонації і щільністю) заряду ВВ, а й орієнтацією фронту детонації щодо поверхні навантаження. Для організації такого навантаження застосовуються ДВГ плоскої хвилі плосковолновие генератори (ПВГ), схема IV. При пресуванні заготовок відносно великих габаритів (100мм), застосування ПВГ не раціонально з економічних міркувань. Якщо інтенсивність навантаження за схемою СДВ (схеми I, II) є недостатньою і відсутня можливість використання більш потужних ВВ, то застосовують навантаження похилій детонаційної хвилею, коли вектор швидкості детонації спрямований до заготівлі і становить з нею гострий кут.
На тіньової фотографії показаний куля діаметром 1/2 дюйми, схоплений при його русі в повітрі. За тією ділянкою головного хвилі який знаходиться безпосередньо перед кулею уздовж його поверхні аж до кута 45 протягом дозвуковое. На вугіллі приблизно 90 ламінарний прикордонний шар відривається, створюючи косу ударну хвилю, і швидко стає турбулентним. Флюктуирующий слід породжує систему слабких збурень, поступово зливаються в другу ударну хвилю.
У багатьох практично важливих випадках ударні хвилі в твердих і рідких середовищах поширюються таким чином, що їх фронти виявляються непаралельними різних кордонів розділу або Неперпендикулярність вектору швидкості середовища перед фронтом. Що виникає за фронтом такої ударної хвилі протягом зручно аналізувати за допомогою апарату теорії косих ударних хвиль.
Циліндр, що рухається при М3 6 ст повітрі. На тіньової фотографії показаний круговий циліндр у вільному польоті при невеликому негативному куті атаки. Удавана расплюшенность переднього торця пояснюється насправді оптичним спотворенням. Видно, що коса ударна хвиля, що йде від точки зворотного приєднання прикордонного шару, зливається з хвилею, що йде від сліду. На великих відстанях ці хвилі утворюють хвостову частину сплеску тисків від N-образ-ної ьолни, показаної для випадку сфери на фото 269 і характерною для будь-якого об'єкта в надзвуковому польоті.
Стислий надзвуковий потік зі швидкістю г про повертається на кут а і при цьому гальмується. Таке гальмування надзвукового потоку здійснюється за допомогою фронту ОМ косою ударної хвилі. У цьому випадку потік перед фронтом ударної хвилі ударно НЕ стиснутий. Різке підвищення тиску має місце за фронтом косою ударної хвилі ОМ і кумулятивний струмінь в напрямку Ох не утворюється. При цьому інтенсивність фронту ударної хвилі ММ зростає. Рідина за фронтом ударної хвилі ММ ударно стиснута, але, внаслідок того, що поверхня А МО вільна від тиску, то рідина на ділянці ОМ починає спливати вправо, і утворюється кумулятивний струмінь.
При виконанні чтого знімка шлірен-методом кромка ножа була горизонтальної, тому все, що зверху представляється світлим, знизу виглядає темним. Щілини в середині пластинки не впливають на перебіг повітря. Викривлена лінія безпосередньо вниз по потоку за відійшла головний ударної хвилею представляє перетин цієї хвилі з прикордонними шарами на скляних бічних стінках аеродинамічної труби. У кутовій точці відбувається відрив прикордонного шару, а його вторинне приєднання відзначається утворенням косих ударних хвиль.
Циліндр, що рухається при М - 277 в вуглекислому газі. Інтерфом-рограмма в смугах кінцевої ширини показує круговий циліндр у вільному польоті. Видно головний хвиля, що розташовується трохи ближче до плоскої поверхні ніж на попередньому знімку, що пов'язано, по-перше, з більшою величиною числа Маха вільного потоку і по-друге, з меншою величиною показника адіабати, рівного 4/3 для вуглекислого газу в відміну від 7/5 для повітря. Видно також ударна хвиля в точці вторинного приєднання прикордонного шару, за якої є друга коса ударна хвиля, що йде від виступу на циліндрі.