творені формули для знаходження параметрів в ударній хвилі при часто зустрічаються на практиці умовах: надлишковий тиск у фронті менше 10 МПа, наявність повітряного середовища.
Якщо у фронті ударної хвилі адиабатические процеси є неізоентропіческімі (ентропія у фронті зростає), то за фронтом хвилі процес може розглядатися як ізоентропіческій/3 /.
Для помірно же сильних ударних хвиль, які часто зустрічаються на практиці, ударний перехід можна взагалі розглядати як ізоентропіческій процес, тобто замінити ударну хвилю переходом до відповідної простий хвилі. Такий підхід, зокрема, застосовується в джерелі/4 /.
У літературі є різні дані про параметри ударної хвилі за її фронтом.
Так, у роботі/5/зазначено, що при відсутності складного руху відображеної ударної хвилі тиск далеко позаду від ударного фронту зазвичай підтримується на рівні 42% від тиску в її фронті. Дане твердження супроводжується масою графічних залежностей за даними вироблених з використанням обчислювальної техніки розрахунків.
Дослідник вибухових явищ Є.І. Забабахін у своїй роботі/6 /, розглядаючи плоску хвилю, приходить до висновку, що розрідження за фронтом хвилі, рухаючись зі швидкістю більшою, ніж у фронту, доганяє його, що призводить до зменшення тиску на фронті і до загасання хвилі. Не розглядаючи процеси в області низьких тисків, він робить висновок, що спадання швидкості руху середовища за фронтом підпорядковується лінійної залежності.
Тут же висловлюється думка, що падіння тиску за фронтом ударної хвилі відбувається тим швидше, чим більший шлях пройшла хвиля від епіцентру вибуху.
При поширенні простий хвилі, тобто хвилі як простого фізичного коливання, її форма спотворюється, а параметри змінюються з часом. Якщо ж розглядати точку, фіксовану в просторі, то в ній параметри газу зв'язані наступними співвідношеннями/3 /:
P/P0=(r/r 0) k (7)=(k? Rg? T) 0.5 (8)=2? (Cg-C0)/(k - 1), (9)
де P - тиск в даній точці, Па;
P0 - первісне тиск, Па;
r - щільність середовища в даній точці, кг/м3;
r 0 - щільність невозмущенной середовища, кг/м3;
Сg, C0 - швидкості звуку у хвилі і в нормальних умовах, м/с;
Rg - газова постійна, Дж/моль? К;
Т - температура, К.
У даних рівняннях міститься 5 змінних, задавши дві з них, систему можливо вирішити.
Зазначені вище рівняння можуть бути доповнені багатьма іншими, заснованими на фізичних закономірностях. Як правило, для вирішення їх досить задати одну змінну, щоб обчислити інші. На використанні рівнянь стану в різних їх модифікаціях засноване чисельне рішення багатьох завдань газової динаміки, в тому числі і що відносяться до ударних хвилях.
Внаслідок інерційності повітряного потоку період позитивної фази швидкісного напору дещо більше, ніж тривалість фази стиснення ударної хвилі. Для того, щоб дані періоди збігалися (що спрощує розрахунки), можливо використовувати наближені формули для швидкісного напору і числа Маха у хвилі (як на фронті, так і за фронтом), які наведені в джерелах/3,7 /.
Зміна в часі надлишкового тиску і швидкісного напору за фронтом ударної хвилі для широкого діапазону значень надлишкових тисків отримано Г. Броуді чисельним рішенням задачі про точковому сферичному вибуху/3,5/(формули Броуда).
Є.Ф. Жигалко в роботі/7 /, використовуючи методи математичного моделювання, дає свій варіант вирішення задачі знаходження параметрів у фронті ударної хвилі з використанням автомодельних аргументів. Він вважає досить обгрунтованим використання для розрахунку параметрів за фронтом хвилі згаданих вище формул Броуда.
М.В. Бесчастнов, розглядаючи вибухові явища стосовно до промисловим виробництвам, відзначає в/8 /, що точна оцінка параметрів ударної хвилі може проводитися лише шляхом математичного моделювання. Разом з тим він допускає в багатьох випадках застосування емпіричних залежностей.
Я.Б. Зельдович у своїх роботах/9,10/розглядає лише процеси в передньому краї ударної хвилі і зазначає, що на значній відстані від місця вибуху, де амплітуда коливань мала, закони поширення хвилі можуть бути замінені звичайними акустичними законами. Він критично ставиться до експериментальних даних, відзначаючи їх часте і істотне відхилення від розрахункових даних.
В.П. Коробейников в/11/дає вирішення низки конкретних завдань з розповсюдження хвилі, що виникла в результаті точкового вибуху. Не розглядаючи можливість вивчення вибухів посудин під тиском з використанням даних і залежностей, що відносяться до ...
