Распространение сходящихся и расходящихся ударных и детонационных волн

• Автор: Журавская, Татьяна Анатольевна
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 104 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАСХОДЯЩИХСЯ УДАРНЫХ ВОЛН В УСЛОВИЯХ ИНТЕНСИВНОГО ТЕПЛООБМЕНА
§1. Постановка автомодельной задачи о движении совершенного газа в условиях интенсивного теплообмена при подводе энергии к нему по степенному закону

§2. Анализ интегральных кривых при различных значениях и, к и 7

§3. Обсуждение результатов

ГЛАВА 2. ФОРМИРОВАНИЕ УДАРНОЙ ВОЛНЫ В РЕ-

ЗУЛЬТАТЕ РАСПАДА ОБЛАСТИ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ В ИНЕРТНОМ ГАЗЕ

§1. Математическая постановка задачи

§2. Особенности построения расчетной сетки

§3. Результаты расчетов

Закон асимптотического поведения плоской ударной волны, распространяющейся в волне разрежения Римана
Параметры ударной волны, определяющие ее разрушающую способность

ГЛАВА 3. ПРЯМОЕ ИНИЦИИРОВА-
НИЕ ДЕТОНАЦИИ В ВОДОРОДО-ВОЗДУШНОЙ СМЕСИ СХОДЯЩЕЙСЯ УДАРНОЙ ВОЛНОЙ
§1. Постановка задачи о распаде области низкого давления в неограниченном объеме водородовоздушной смеси
§2. Влияние начального перепада давления на инициирование детонации в неограниченном объеме
§3. Поведение критического радиуса области низкого давления при больших и малых начальных перепадах газодинамических параметров
§4. Определение температуры за ударной волной, ведущей равновесную детонацию Чепмена - Жуге
§5. Энергетические затраты, достаточные для создания начальной области низкого давления
§6. Распад области низкого давления в ограниченном
объеме водородо-воздушной смеси
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
В представленной работе рассматривается распространение сходящихся и расходящихся ударных и детонационных волн в газах.
Распространение расходящихся ударных волн подробно исследовано в ряде работ. Так, Л.И.Седовым в 1945г. была впервые сформулирована и решена в явном виде автомодельная задача об адиабатическом течении газа с сильной сферической, цилиндрической и плоской расходящейся ударной волной, вызванной мгновенным подводом конечной энергии в точке, вдоль линии или плоскости, соответственно (задача о сильном точечном взрыве) [1, 2]. Численно решение этой задачи было получено Дж.Тейлором [3].
Однако возникающая в результате взрыва сильная ударная волна, распространяясь по однородному покоящемуся газу, постепенно затухает, что приводит к необходимости учета давления газа перед ее фронтом. Задача становится неавтомодельной. Ее решение, линеаризованное около автомодельного, рассмотрено в [4, 5]. Результаты численного исследования неавтомодельной задачи о точечном взрыве с учетом противодавления в случае сферической симметрии при у = 1.4 (7 - показатель адиабаты Пуассона) представлены в работах [6, 7], а для широкого диапазона значений 7, как в случае сферической, так и в случаях цилиндрической и плоской симметрии, приведены в [8, 9]. Результаты численного исследования двумерных (плоских и осесимметричных) течений с расходящейся ударной волной, возникающих при взрыве цилиндрических зарядов конечной и полубесконечной длины с постоянным и переменным энерговыделением по длине, а также бесконечно длинного заряда некругового поперечного сечения, представлены в работах [10, 11, 12, 13].

наклона касательной и отвечающей значениям £ : £ < £д(/го) части сепаратрисы с отрицательным углом наклона касательной. Оно описывает течение при подводе энергии к газу поршнем, и также не является гладким.
При 7 = 3 начальная точка лежит на прямой / = /і(£). При к >

(т.А расположена не ниже начальной точки) существует как

решение с поршнем, так и решение, продолжающееся до центра.

При к < ------ начальная точка лежит выше седла А и для точек

интегральной кривой, выходящей из нее, £ > £о, ТО есть, в этом случае решение задачи не существует.
При 7 > 3 начальная точка (£о,/о) лежит в области 0 < / < £ — 1. В этом случае поведение интегральной кривой, выходящей из начальной точки, зависит от положения точки (£о,/о) относительно ветви сепаратрисы седла А с отрицательным углом наклона касательной, которая при £ > £д лежит в области 0 < / < т1п{/г(£), /ь(£)}, где правая часть (1.10) отрицательна. В силу того, что с увеличением к координаты особой точки А, находящейся на прямой /х(£), растут, а дР/дк > 0 в области 0 < / < £ — 1, рассматриваемые ветви сепаратрисы седла А не пересекаются, то есть, соответствующая большему значению параметра к сепаратриса седла с отрицательным углом наклона касательной в рассматриваемой области лежит выше сепаратрисы, отвечающей меньшему значению параметра. В связи с этим, рассмотрим интегральную кривую, выходящую в рассматриваемую область из особой т.А при к — 0, и обозначим ее через Аг- В случае и = 2 (напомним, что при к = 0 т.А ’’сливается” с т.В) такой интегральной кривой является луч / = 0,£ > 1, а при и = 3 - ветвь сепаратрисы седла А с отрицательным углом наклона касательной, ордината ее точек не превышает /д(0) (/л(0) = 1/3) и она не пересекает Ь$ в