Отражение Маха - это эффект сверхзвуковой гидродинамики, названный в честь Эрнста Маха , и представляет собой картину отражения ударной волны, включающую три удара.
Введение [ править ]
Отражение Маха может существовать в стационарных, псевдостационарных и нестационарных потоках. Когда скачок уплотнения, движущийся с постоянной скоростью, распространяется по твердому клину, поток, создаваемый скачком, ударяется о клин, создавая второй отраженный скачок, который обеспечивает параллельность скорости потока поверхности клина. . В кадре точки отражения этот поток является локально устойчивым и называется псевдостационарным. Когда угол между клином и первичным скачком уплотнения достаточно велик, одиночный отраженный скачок уплотнения не может повернуть поток в направлении, параллельном стенке, и происходит переход к маховскому отражению. [1]
В ситуации установившегося потока, если клин помещается в установившийся сверхзвуковой поток таким образом, что его наклонный прикрепленный скачок уплотнения ударяется о плоскую стенку, параллельную набегающему потоку, скачок уплотнения направляет поток к стене, и требуется отраженный скачок чтобы повернуть поток обратно в направлении, параллельном стене. Когда угол скачка уплотнения превышает определенное значение, отклонение, достигаемое за счет одиночного отраженного скачка, оказывается недостаточным для поворота потока обратно в направлении, параллельном стенке, и наблюдается переход к маховскому отражению. [1]
Отражение Маха состоит из трех скачков уплотнения: падающего скачка, отраженного скачка и стержня Маха, а также плоскости скольжения. Точка, где встречаются три удара, известна как «тройная точка» в двух измерениях или ударная волна в трех измерениях. [2]
Типы отражения Маха [ править ]
Единственный тип маховского отражения, возможный в установившемся потоке, - это прямое маховское отражение, при котором стержень Маха выпуклый от набегающего потока, а плоскость скольжения наклонена к отражающей поверхности.
По новым результатам [3] [4] [5] существует новая конфигурация ударных волн - конфигурация с отрицательным углом отражения в установившемся потоке.
В псевдостационарных потоках тройная точка перемещается от отражающей поверхности, и отражение является прямым маховским отражением. В нестационарных потоках также возможно, что тройная точка остается неподвижной относительно отражающей поверхности (стационарное маховское отражение) или перемещается к отражающей поверхности (обратное маховское отражение). При обратном отражении Маха шток Маха выпуклый по направлению к набегающему потоку, а плоскость скольжения изгибается от отражающей поверхности. Каждая из этих конфигураций может предполагать одну из следующих трех возможностей: одиночное маховское отражение, переходное маховское отражение и двойное маховское отражение. [2]
См. Также [ править ]
- Газовая динамика
- Ударная волна
- Shock polar - это графический инструмент для определения того, происходит ли отражение Маха.
Ссылки [ править ]
- Чепмен, CJ (2000). Высокая скорость потока . КУБОК . ISBN 978-0-521-66169-0.
- Андерсон, Джон Д. мл. (Январь 2001 г.) [1984]. Основы аэродинамики (3-е изд.). McGraw-Hill Наука / Инженерия / Математика . ISBN 978-0-07-237335-6.
- ^ a b «Переход между регулярным отражением и отражением Маха в области двойного решения» (PDF) . 2007 . Проверено 13 августа 2010 .
- ^ а б Бен-Дор, Габи (2007). Явления отражения ударной волны (2-е изд.). Springer . ISBN 978-3-540-71381-4.
- ^ Численное исследование возникновения неустойчивости конфигураций тройных скачков уплотнения в установившихся сверхзвуковых потоках газа - Спрингер
- ^ Влияние показателя адиабаты на переключение между различными типами отражения ударной волны в установившемся сверхзвуковом потоке газа - Спрингер
- ^ Формирование тройных скачков уплотнения с отрицательным углом отражения в установившихся потоках - Спрингер
Внешние ссылки [ править ]
- Открытие эффекта отражения Маха и его демонстрация в зрительном зале
- Поиск Google Scholar
