УВ:
Z
=
p
2
−
p
1
ρ
1
c
2
1
. Уровень значений температуры и давления за фрон-
том УВ на этой фазе определяется величинами
T
≈
0
,
7
кK,
p
≈
0
,
7
атм.
В окрестности границ расчетной зоны газ не возмущен и соответству-
ет начальным условиям (правая граница —
T
= 298
,
15
K,
p
= 19
атм;
левая граница —
T
= 298
,
15
K,
p
= 0
,
1
атм). Следующая структура те-
чения наблюдается в течение интервала времени
0
,
85
≤
t
≤
10
,
3
мс и
отвечает фазе первоначального взаимодействия УВ и волн разрежения
с твердой преградой.
Результат отражения УВ от твердой преграды, которая распола-
гается с правой стороны области интегрирования, показан на рис. 5.
Известно, что наиболее существенной особенностью процесса вза-
имодействия УВ с твердой преградой является усиление УВ по-
сле ее отражения от преграды [10]. Удобно характеризовать этот
процесс отражения УВ соответствующим коэффициентом усиления:
K
=
Δ
p
3
Δ
p
2
, где
Δ
p
3
=
p
3
−
p
1
— избыточное давление в отраженной
УВ,
Δ
p
2
=
p
2
−
p
1
— избыточное давление в падающей УВ.
Из графических зависимостей, приведенных на рис. 3, следует, что
столкновение УВ с твердой преградой приводит к заметному усиле-
нию отраженной УВ: коэффициент усиления равен
K
≈
6
(напомним,
что для воздуха максимальное значение коэффициента усиления рав-
но
K
= 8
). Значение амплитуды отраженной УВ
Z
≈
24
, температу-
ра и давление у правой расчетной границы возрастают до значений
T
≈
1
,
2
кK,
p
≈
3
,
5
атм. К этому моменту времени веер волн разреже-
ния отразился от левой расчетной границы и продвинулся больше, чем
на половину внутрь расчетной зоны. При этом температура и давление
у левой границы упали до значений
T
≈
0
,
2
кK,
p
≈
7
атм.
Рис. 5. Пространственное распределение давления (
а
) и температуры (
б
) в мо-
мент времени
t
= 9
,
1
мс (эксперимент № 4):
1
— ударно-сжатый исследуемый газ за отраженной УВ;
2
— фронт отраженной УВ;
3
— область первоначально ударно-сжатого исследуемого газа;
4
— фронт контактной
границы;
5
— пространственная область, занятая в рабочем газе волной разрежения
20 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2014. № 1
