ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ СКАЧКОВ УПЛОТНЕНИЯ ОДНОГО НАПРАВЛЕНИЯ

Предмет исследования. Рассматривается интерференция скачков уплотнения одного направления или, как их еще называют, догоняющих скачков уплотнения. Цель работы – дать классификацию ударно-волновых структур, возникающих при такого рода взаимодействии ударных волн, и область их существования. В результате пересечения скачков уплотнения одного направления в точке пересечения возникает ударно-волновая структура, содержащая главный скачок уплотнения, тангенциальный разрыв и еще один отраженный газодинамический разрыв, тип которого заранее неизвестен. Задача об определении типа отраженного разрыва – это основная задача, которую приходится решать при изучении интерференции догоняющих скачков. Основные результаты. Представлены качественные картины ударно-волновых структур, возникающих при взаимодействии догоняющих скачков уплотнения. Описаны области, в которых имеет место регулярное и нерегулярное взаимодействие догоняющих скачков. Наибольший интерес представляют характеристические ударно-волновые структуры, в которых отраженный разрыв вырождается в разрывную характеристику. Такие структуры обладают рядом экстремальных свойств. В работе найдены области существования таких ударно-волновых структур. Существуют также области, в которых стационарное решение отсутствует. Последнее определило возрождение интереса к теоретическому изучению рассматриваемой задачи, так как былиобнаружены факты внезапного разрушения ударно-волновой структуры внутри воздухозаборника сверхзвуковых летательных аппаратов при больших числах Маха. Практическая значимость. Теория интерференции скачков уплотнения одного направления и методика их расчета могут быть применены при проектировании сверхзвуковых воздухозаборников. Актуальным также является исследование возможности использования догоняющих косых ударных волн для создания пересжатой детонации в перспективных детонационных воздушно-реактивных и ракетных двигателях.

1.Bulat M.P., Bulat P.V. The analysis centric isentropic compression waves // World Applied Sciences Journal. 2013. V. 27. N 8. P. 1023–1026. doi: 10.5829/idosi.wasj.2013.27.08.13719

2.Усков В.Н., Булат П.В. О задаче проектирования идеального диффузора для сжатия сверхзвукового потока // Фундаментальные исследования. 2012. № 6–1. C. 178–184.

3.Вуст В. К теории разветвления скачков уплотнения / Газовая динамика. М.: Изд-во иностр. лит., 1950. С. 131–143.

4.Веккен Ф. Предельные положения вилкообразных скачков уплотнения / В сб. Механика. 1950. № 4. С. 24–34.

5.Росляков Г.С. Взаимодействие плоских скачков уплотнения одного направления // Численные методы в газовой динамике. М.: МГУ, 1965. С. 28–51.

6.Адрианов А.Л., Старых А.Л., Усков В.Н. Интерференция стационарных газодинамических разрывов. Новосибирск: Наука, 1995. 180 c.

7.Росляков Г.С., Старых А.Л., Усков В.Н. Интерференция стационарных скачков уплотнения одного направления // Изв. АН СССР. Механика жидкости и газа. 1987. № 4. С. 143–152.

8.Омельченко А.В., Усков В.Н. Оптимальные догоняющие скачки уплотнения с ограничениями на суммарный угол поворота потока // Прикладная механика и техническая физика. 1999. Т. 40. № 4. С. 99–108.

9.Усков В.Н. Бегущие одномерные волны. СПб.: БГТУ «ВОЕНМЕХ», 2000. 224 с.

10.Усков В.Н. Оптимальные бегущие по потоку газа одномерные волны // XVСессия Международной школы по моделям механики сплошной среды. 2000. С. 63–78.

11.Vasilev E., Elperin T., Ben-Dor G. Analytical reconsideration of the von Neumann paradox in the reflection of a shock wave over a wedge // Physics of Fluids. 2008. V. 20. N 4. Art. 046101. doi: 10.1063/1.2896286

12.Усков В.Н., Чернышев М.В. Особые и экстремальные тройные конфигурации скачков уплотнения // Прикладная механика и техническая физика. 2006. Т. 47. № 4. С. 39–53.

13.Усков В.Н., Чернышев М.В. Тройные конфигурации стационарных ударных волн // XIIВсероссийская научно-практическая конференция «Актуальные проблемы защиты и безопасности». Санкт-Петербург, 2009.

14.Bulat P.V., Bulat M.P. Discontinuity of gas-dynamic variables in the center of the compression wave // Research Journal of Applied Sciences, Engineering and Technology. 2014. V. 8. N 23. P. 2343–2349. 

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License