Неустановившиеся течения термодинамически неидеальных сред с сильными ударными волнами

• Автор: Кравченко, Валерий Анатольевич
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Черноголовка
• Количество страниц: 99 c. : ил

Глава I. АВТОМОДЕЛЬНЫЕ РЕШЕНИЯ УРАВНЕНИЙ ГАЗОВОЙ

ДИНАМИКИ И ТЕШОДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОНДЕНСИРОВАННЫХ ВЕЩЕСТВ. ДВИЖЕНИЕ СРЕДЫ ПОД ДЕЙСТВИЕМ "КОРОТКОГО УДАРА" ПО ПОВЕРХНОСТИ
§ 1.1 Групповые свойства уравнений газовой динамики для одномерных неустановив-шихся течений

Группы преобразований, допускаемые уравнениями газовой динамики

Инвариантные решения и автомодельность

§ 1.2 Модель уравнения состояния

§ 1.3 Ударная волна в конденсированном веществе, вызванная кратковременным импульсом давления

Постановка задачи

Решение уравнений

Обсуждение результатов

Глава 2. АВТСМОДЕЛЬНЫЙ КОЛЛАПС УДАРНОЙ ВОЛШ В

КОНДЕНСИРОВАННОЙ СРЕДЕ И В ИДЕАЛЬНОМ ГАЗЕ
§ 2.1 Об автомодельных сферических волнах
сжатия. Краткий обзор литературы
§ 2.2 0 сходящейся ударной волне в конденсированной среде
§-2,3 0 точности вычислений. Результаты для
идеального газа
Глава 3. О МОДЕЛИРОВАНИИ ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ УДАРНЫХ
ЯВЛЕНИЙ С ПОМОЩЬЮ ЛАЗЕРА
§ 3.1 Введение. Постановка задачи
§ 3.2 Передача тепла электронной теплопроводностью
§ 3.3 Результаты для лазерного моделирования
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
ЛИТЕРАТУРА

Последние десятилетия отмечены возрастанием интереса к физике высоких давлений ^1-7]. Причин тому несколько, назовем наиболее существенные из них. Во-первых, это стремление к созданию импульсных энергетических систем ]д] и появление созданных для этой цели мощных импульсных лазеров и возможности генерации релятивистских электронных пучков. Во-вторых, это появление задач перспективной технологии (синтез алмазных фаз графита и нитрида бора, взрывная, электроннолучевая и лазерная сварка и т.д.) Наконец, возможность расширить познания о фундаментальных характеристиках вещества в малоисследованной области параметров сама по себе является причиной интереса к исследованиям в области мегабарных давлений.
Изучение поведения вещества при больших давлениях и температурах связано, как правило, с исследованием сложных неустановившихся течений с сильными ударными волнами. Описание такого рода явлений связано с трудоемкими газодинамическими расчетами, а измерение параметров сильносжатого вещества - чрезвычайно сложная проблема [б]. Ситуация упрощается при сжатии вещества в плоской ударной волне постоянной амплитуды. Диагностика и расчеты в этом случае основаны на анализе системы алгебраических уравнений, выражающих законы сохранения массы, импульса и энергии на стационарном скачке уплотнения. Последнее и составляет основу традиционной постановки динамического эксперимента. Основы метода и наиболее важные результаты изложены в обзорных статьях [1-4] и в монографии Я.Б.Зельдовича и Ю.П.Райзера [<э].
Использование традиционной постановки ударноволнового

рошо изучена в случае идеального газа [21,9,13,22,51,52]]. Такая волна может быть возбуждена в веществе импульсным сжатием с помощью "сферического поршня" и автомодельное решение соответству-ефекоторой части течения, непосредственно примыкающей к фронту ударной волны. Радиус последнего, вообще говоря, для справедливости автомодельного описания должен быть мал по сравнению с: радиусом Тюршня". Автомодельное решение для такого течения относится ко второму типу и показатель автомодельности должен определяться из анализа поведения интегральных кривых соответствующей системы уравнений. Наиболее полно такой анализ для задачи о сходящейся ударной волне в идеальном газе был проведен в уже упоминавшейся работе £51]. Пространственно-временная картина течения обсуждается в [9,13,22] .Численное решение системы уравнений и определение показателей автомодельности для различных величин показателя адиабаты проводилось в £13,22,51,611. Способы приближенного определения показателя ^ даны в £13,62].В работе £вз] проведен анализ устойчивости сферических сходящихся волн. Работа £64], в которой сделана попытка точного аналитического вычисления показателя автомодельности, будет подробнее обсуждаться ниже. 0 приближенном решении задачи см. также £75-77].
Автору известна единственная, не считая £27], работа [24], в котрой получено автомодельное решение задачи о. сходящейся ударной волне в терлодинамически неидеальной среде. Вид уравнения состояния, допускающий автомодельные решения, в этой работе найден с помощью группового анализа, но при этом не отмечена возможность существования автомодельных решений на профиле плотности, обсуждавшаяся в главе I данной диссертации. Из параметров решения в £24] найден только показатель автомодельности, а для уравнения состояния использована достаточно грубая аппроксимация.