Вибухова хвиля - це

Загальні макроскопічні властивості ударних хвиль

Термодинаміка ударних хвиль

З макроскопічної точки зору ударна хвиля являє собою уявну поверхню, на якій термодинамічні величини середовища (які, як правило, змінюються в просторі безперервно) відчувають переборні особливості: кінцеві скачки. При переході через фронт ударної хвилі змінюються тиск. температура. щільність речовини середовища, а також швидкість її руху щодо фронту ударної хвилі. Всі ці величини змінюються не незалежно, а пов'язані з однією-єдиною характеристикою ударної хвилі, числом Маха. Математичне рівняння, що зв'язує термодинамічні величини до і після проходження ударної хвилі, називається ударною адіабати. або адіабати Гюгоньо.

Ударні хвилі не мають властивість адитивності в тому сенсі, що термодинамічний стан середовища, що виникає після проходження однієї ударної хвиль, можна отримати послідовним пропусканням двох ударних хвиль меншої інтенсивності.

Походження ударних хвиль

Звук являє собою щільності середовища, що поширюються в просторі. Рівняння стану звичайних середовищ таке, що в області підвищеного тиску швидкість звуку (т. Е. Швидкість розповсюдження збурень) зростає (т. Е. Звук є нелінійної хвилею). Це неминуче призводить до явища перекидання рішень, які і породжують ударні хвилі.

В силу цього механізму, ударна хвиля в звичайному середовищі - це завжди хвиля стиснення. Однак в тих системах, в яких швидкість розповсюдження збурень зменшується з ростом щільності, буде спостерігатися ударна хвиля розрідження.

Описаний механізм передбачає неминуче перетворення будь-якої звукової хвилі в слабку ударну хвилю. Однак в повсякденних умовах для цього потрібна дуже велика час, так що звукова хвиля встигає згаснути раніше, ніж нелінійності стають помітні. Для швидкого перетворення коливання щільності в ударну хвилю потрібні сильні початкові відхилення від рівноваги. Цього можна домогтися або створенням звукової хвилі дуже великій гучності. або механічно, шляхом навколозвукових руху об'єктів в середовищі. Саме тому ударні хвилі легко виникають при вибухах. при близько-і надзвукових рухах тіл, при потужних електричних розрядах і т. д.

Мікроскопічна структура ударної хвилі

Ширина ударних хвиль великої інтенсивності має величного порядку довжини вільного пробігу молекул газу. Так як в макроскопічної газодинаміці довжина вільного пробігу повинна розглядатися рівною нулю, тому чисто газодинамічні методи непридатні для досліджень внутрішньої структури ударних хвиль великої інтенсивності [2].

Ударні хвилі в спеціальних умовах

• Ударна хвиля, шляхом нагрівання середовища, може викликати екзотермічну хімічну реакцію. що, в свою чергу, відіб'ється і на властивостях самої ударної хвилі. Такий комплекс «ударна хвиля + реакція горіння» носить назву хвилі детонації.
• В астрофізичних об'єктах ударна хвиля може рухатися зі швидкостями, близькими до швидкості світла. В цьому випадку ударна адіабата модифікується.
• Ударні хвилі в замагніченій плазмі також володіють своїми характерними особливостями. При переході через розрив, змінюється також і величина магнітного поля. на що витрачається додаткова енергія. Це тягне за собою існування максимально можливого коефіцієнта стиснення плазми при як завгодно сильних ударних хвилях.
• Дотичні ударні хвилі являють собою поверхню розриву змішаного (нормального і тангенціального) типу.

Примітки

Дивитися що таке "Вибухова хвиля" в інших словниках:

ВИБУХОВА ХВИЛЯ - породжене вибухом рух середовища. Під впливом високого тиску газів, що утворилися під час вибуху, що оточує осередок вибуху середу відчуває стиснення і набуває велику швидкість. Рух передається від одного шару до іншого, так що область ... Фізична енциклопедія

ВИБУХОВА ХВИЛЯ - ВИБУХОВА ХВИЛЯ, що виникає в результаті вибуху рух середовища. Стрибкоподібне зміна стану речовини на фронті вибухової хвилі поширюється з надзвуковою швидкістю (дивись Ударна хвиля). Поверхня фронту вибухової хвилі безперервно ... ... Сучасна енциклопедія

Вибухова хвиля - ВИБУХОВА ХВИЛЯ, що виникає в результаті вибуху рух середовища. Стрибкоподібне зміна стану речовини на фронті вибухової хвилі поширюється з надзвуковою швидкістю (дивись Ударна хвиля). Поверхня фронту вибухової хвилі безперервно ... ... Ілюстрований енциклопедичний словник

Вибухова хвиля - (a. Blast wave, blast air, explosive wave; н. Explosionswelle; ф. Onde explosive; і. Onda explosiva) процес короткочасного порушення рівноважного стану середовища (газоподібної, рідкої або твердої), що поширюється з вибухового ... ... Геологічна енциклопедія

ВИБУХОВА ХВИЛЯ - ударна хвиля, що виникає при вибуху. Фронт вибухової хвилі рухається від центру вибуху зі швидкістю, що перевищує швидкість звуку, при цьому поверхня фронту вибухової хвилі монотонно збільшується, а швидкість її руху і інтенсивність зменшуються ... Великий Енциклопедичний словник

Вибухова хвиля - породжене вибухом рух середовища, при якому відбувається різке підвищення її щільності, тиску і температури. Те, що відбувається стрибком зміна стану середовища ударна хвиля поширюється з надзвуковою швидкістю. На великих відстанях ... ... Морський словник

Вибухова хвиля - породжувана вибухом область сильного стиску середовища (газоподібної, рідкої або твердої), що швидко розповсюджується на всі боки від місця вибуху. Імпульс від одного шару до ін. Передається за рахунок ударного стиснення, що викликає в середовищі стрибок ущільнення ... українська енциклопедія з охорони праці

ВИБУХОВА ХВИЛЯ - (ударна хвиля) пружна деформація середовища, в якій стався (див.) В. в. являє собою область сильного стиснення середовища (повітря, води, землі), що поширюється від місця вибуху з надзвуковою швидкістю. Утворюється в результаті розширення ... ... Велика політехнічна енциклопедія

Вибухова хвиля - область стислій продуктами вибуху середовища, що поширюється від місця вибуху з надзвуковою швидкістю. На зовнішній межі цієї області, що представляє собою фронт ударної хвилі, середа стрибком переходить в стан руху з більш високими ... ... Словник надзвичайних ситуацій

вибухова хвиля - ударна хвиля, що виникає при вибуху. Фронт вибухової хвилі рухається від центру вибуху зі швидкістю, що перевищує швидкість звуку, при цьому поверхня фронту вибухової хвилі монотонно збільшується, а швидкість її руху і інтенсивність зменшуються. * ... ... Енциклопедичний словник