爆轰学 第2节_冲击波导论.ppt

2.3.2 多方气体中的平面正冲击波 （1）超压（overpressure） （2）动压（dynamic pressure ）：也称之为速压。 物体在流体中运动时，在正对流动运动方向的表面，流体完全受阻，此处的流体速度为0，其动能转变为压力能，压力增大，其压力称为全受阻压力（简称全压或总压），它与未受扰动处的压力（即静压）之差，称为动压。 运动流体密度和速度平方积之半,1/2ρv2。 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 2.7 弱冲击波的声学近似理论 由冲击波速度： 又 因此 * 2.7 弱冲击波的声学近似理论 将上式按二项式展开并忽略高阶项，可得： 忽略高阶后，得 * 2.7 弱冲击波的声学近似理论 把（5）式代入上式得： 所以 ……(8) 即弱冲击波的传播速度是波前后小扰动速度的平均值。 * 2.7 弱冲击波的声学近似理论 因此弱冲击波前后参数间的关系为： * 本章要点 掌握弱扰动、强扰动、压缩波、稀疏波、冲击波的概念； 了解声速的推导过程，掌握声速表达式； 理解特征线的物理意义，简单波区参数的计算； 掌握平面正冲击波基本关系式，理解波速线、Hugoniot曲线的含义； 掌握多方气体中强冲击波关系表达式； 理解冲击波正反射的规律； 了解弱冲击波的声学近似理论。 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 2.5 冲击波的基本性质 1.冲击波阵面是一个间断面； 2.冲击波是压缩波，不可能是稀疏波； 3.冲击波传过后，介质的熵是增加的； 4. 冲击波相对波前介质是超音速的，即 * 2.5 冲击波的基本性质 这个结论可由 证明 也可用Hugoniot曲线和等熵线之间的关系证明，如图2－15所示： 图2－15 * 2.5 冲击波的基本性质 【证明】：设冲击波的波速为D，介质初始状态为 由波速方程 知 即 ……(1) * 2.5 冲击波的基本性质 由声速公式 知 ……(2) 即 由图2－15中Hugoniot曲线和等熵线的关系知， * 2.5 冲击波的基本性质 即 因此 。证毕。 * 2.5 冲击波的基本性质 5.冲击波传过后介质获得了一个与波传播方向相同的移动速度，即 这个结论可由 得以证明。 * 2.5 冲击波的基本性质 6.冲击波相对波后介质是亚音速的，即 【证明】： 对Hugoniot方程 两边微分得： ……(1) 由热力学定律知： ……(2) * 2.5 冲击波的基本性质 将（2）式代入（1）式得： ……(3) * 2.5 冲击波的基本性质 而声速c按定义可表示为：