fy"> Для повітряного середовища при k=1.4 дана формула набуває вигляду:
котрую=(14 + 8? dP)/(7 + dP) (15)
Дана формула рекомендується також джерелами/6,19 /.
У роботах багатьох авторів великий вплив приділяється розгляду взаємодії ударних хвиль з тілами затупленої форми. Хоча подібна постановка задачі істотно ускладнює отримання практично значимих рішень, розгляд даного явища не повинно опускатися.
У багатьох випадках, особливо при вибухах великої потужності в зонах, близьких до епіцентру, дана задача зводиться до моделювання надзвукового обтікання тіл на основі рівнянь Нав'є-Стокса або, в більш простих випадках, використовуються рівняння Рейнольдса і описується зміна осереднених значень газодинамічних функцій. Дані питання докладно розглянуті Ю.П. Головачова в роботі/20 /.
Представляє інтерес взаємодія обтекающего тіло потоку, що містить перегони ущільнення, з прикордонним шаром поблизу поверхні тіла. Задаються відповідні обмеження, використовуються умови симетрії, прилипання і непроникності. Розглядаються ламінарний і турбулентний режими течії.
При ламінарному режимі результати розрахунків автора, зіставлені з експериментальними даними, показують, що у поверхні контакту має місце вузька протяжна замкнута область відривного плину. З точки зору розповсюдження токсиканта даний факт може свідчити про передбачуване наявності істотних градієнтів швидкостей, і, отже, кон-центраций.
Вивчення взаємодії ударної хвилі з турбулентним пограничним шаром є більш складним, ніж в ламінарному випадку. Відзначається нестаціонарний характер усередненого течії газу у відривній області.
Як приклад розглянутих у монографії завдань можна навести випадок обтікання стаціонарним перебігом циліндра з його лобовій поверхні. З практичної точки зору, після відповідного ускладнення (введення нестаціонарності) дана задача може бути цікава при розгляді вибуху посудини з токсикантом, що знаходиться серед інших посудин циліндричної форми. Результати розрахунків характеризують складну картину виникає течії, яка включає в себе різні конфігурації ударних хвиль, струменеві течії, шари змішання, відрив прикордонного шару. Слід також враховувати, що для повної характеристики виникає при даної аварії картини необхідно також розглядати теплові процеси, що виникають як при вибуху, так і при процесах в ударній хвилі. Теплові потоки істотно впливають на процеси масообміну. У даному випадку на поверхні обтічного циліндра виникає складна картина теплового взаємодії частин потоку.
При вирішенні подібних завдань наявність стрибка ущільнення враховується завданням розривного розподілу параметрів набігаючого потоку в граничних умовах. Стаціонарне рішення рівнянь Нав'є-Стокса було знайдено за допомогою кінцево-різницевої схеми з використанням достатньої кількості ітерацій, забезпечують достовірність розрахунків. При розрахунку повинна використовуватися сітка, вузли якої згущуються до поверхні циліндра, однак в спрощеному випадку крок сітки може вибиратися постійним. Газодинамічні процеси, що супроводжують взаємодію стрибка ущільнення з перешкодою, значною мірою визначаються геометричними факторами та інтенсивністю стрибка. Чим більш мілкий крок сітки, тим більше деталей розглянутого течії відтворює отримане рішення. Отримані дані порівнюються з тими, що були отримані для випадку рівномірного обтікання потоку циліндром. Виявлено, що в тому випадку, коли стрибок ущільнення має найбільший вплив на розподіл тиску і теплового потоку, на порівняно невеликій ділянці обтічної поверхні реалізуються значення тиску і теплового потоку, більш ніж удвічі перевищують тиску цих величин, відповідні обтіканню її рівномірним потоком.
Велика частина наявних на сьогодні теоретичних результатів по нестаціонарним задачам обтікання тіл отримана в рамках моделей ідеального газу/21,22 /. У випадку істотно нестаціонарних течій, які мають місце при вибухових процесах, в ударному шарі можуть розвиватися інтенсивні хвильові процеси, за наявності яких теорія прикордонного шару виявляється непридатною і виникає необхідність застосування моделей вузького ударного шару.
Зазвичай при вирішенні подібних завдань розглядається лише головна ударна хвиля і не враховується можливий розпад фронту хвилі. При цьому значення функцій за фронтом хвилі можуть бути знайдені з узагальнених співвідношень Ренкіна-Гюгоньо, докладний висновок яких є в джерелі/23 /. Дані співвідношення виходять з наближеного розгляду структури головний ударної хвилі в рамках моделі Нав'є-Стокса/24 /. Вони являють собою систему рівнянь, одержуваних у результаті інтегрування рівнянь Нав'є-Стокса поперек області ударної хвилі. При цьому враховуються тільки нормальні до ударної хвилі складові потоків, обумовлених...
