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shock wave
简介
亦称冲击波.流体力学的基本概念之一.指介质中的压力间断面.在超音速流动、爆炸和冲击等许多情况下都可以发生激波.激波可认为是非线性压缩波系中后续波赶上前行波,因而在第一个波阵面附近叠加而形成的间断面.激波前的介质相对于激波的流速方向与激波间的夹角,称为激波角.如果激波角为直角,称此激波为正激波,否则称为斜激波.介质通过激波时遵守质量守恒、动量守恒和能量守恒定律:
式中p,ρ,v,h分别是介质的压力、密度、速度和单位质量介质的焓,下标1和2分别表示激波前、后的参量,下标n和t分别表示沿激波法向和切向的分量.上述方程组称为激波相容条件.从激波相容条件可得出
此式称为兰金-雨果尼欧关系.当激波强度,即(p2-p1)/p1很小时,从上式可得到
S是单位质量介质的熵,T1是激波前的介质温度.式中右边的下标S表示求导时熵应保持不变.对比热为常数的完全气体,利用状态方程、激波相容条件和热力学关系式可得到
=1+
(Ma21n-1),
=1+
,
=1+
(γMa21n+1),
Ma22n=,
Ma22=+
,
cot θ=tan β,
β是激波角,θ为通过激波时气流的偏转角,γ为定压比热与定容比热之比,Ma为马赫数,它等于流速与当地音速之比.