Шок (динамика жидкости)

Шок - это резкий разрыв в поле потока, и он возникает в потоках, когда скорость локального потока превышает локальную скорость звука . Более конкретно, это поток, номер Маха , превышает 1.

Объяснение явлений

Шок образуется из -за коалесценции различных импульсов небольших давлений. Звуковые волны - это волны под давлением , и это со скоростью звуковой волны, что расстройства передаются в среде. Когда объект перемещается в поле потока, объект посылает нарушения, которые распространяются со скоростью звука и соответствующим образом регулируют оставшееся поле потока. объект проходит со скоростью, превышающей звук, то возмущения, созданные , если сам объектом Однако в газовой терминологии.

Ударные характеристики характеризуются прерывистыми изменениями в свойствах потока, таких как скорость , давление , температура и т. Д., Как правило, толщина шока имеет несколько средних свободных путей (порядок 10 ⁻⁸ М). Шоки - это необратимые явления в сверхзвуковых потоках (то есть увеличивается энтропия ).

Нормальные шоковые формулы

$\mathbf {T_{02}} =\mathbf {T_{01}}$

$M_{2}=({\frac {{\frac {2}{\gamma -1}}+{M_{1}}^{2}}{{\frac {2\gamma }{\gamma -1}}{M_{1}}^{2}-1}})^{0.5}$

${\frac {p_{2}}{p_{1}}}={\frac {1+\gamma M_{1}^{2}}{1+\gamma M_{2}^{2}}}={\frac {2\gamma }{\gamma +1}}M_{1}^{2}-{\frac {\gamma -1}{\gamma +1}}$

${\frac {T_{2}}{T_{1}}}={\frac {1+{\frac {\gamma -1}{2}}M_{1}^{2}}{1+{\frac {\gamma -1}{2}}M_{2}^{2}}}={\frac {(1+{\frac {\gamma -1}{2}}M_{1}^{2})({\frac {2\gamma }{\gamma -1}}M_{1}^{2}-1)}{\frac {(\gamma +1)^{2}M_{1}^{2}}{2(\gamma -1)}}}$

${\frac {a_{2}}{a_{1}}}={({\frac {T_{2}}{T_{1}}})}^{0.5}$

${\frac {\rho _{2}}{\rho _{1}}}={\frac {p_{2}}{p_{1}}}{\frac {T_{1}}{T_{2}}}$

${\frac {p_{01}}{p_{1}}}=(1+{\frac {\gamma -1}{2}}M_{1}^{2})^{\frac {\gamma }{\gamma -1}}$

${\frac {p_{02}}{p_{2}}}=(1+{\frac {\gamma -1}{2}}M_{2}^{2})^{\frac {\gamma }{\gamma -1}}$

Где индекс 1 относится к восходящим свойствам, а индекс 2 относится к свойствам вниз по потоку. Индекс 0 относится к общим или стагнационным свойствам. T - температура, m - число Маха, P - давление, ρ - это плотность, а γ - это отношение удельных теплов .

Смотрите также

• число Маха
• Звуковой барьер
• Суперзвуковой поток