石油化工原料
[拼音]:jibo
[英文]:shock wave
在超聲速氣流受到壓縮、活塞在氣缸中運動或物體在大氣中高速運動等情況下,流場中往往會產生壓力、密度和速度等物理量突然跳躍的間斷面,這種間斷面的傳播便形成激波。它是氣體動力學的一個重要概念。激波的間斷面厚度很薄,一般小於1微米。氣流通過激波時受到不可逆的絕熱壓縮,波後氣流壓力、密度、溫度增高,速度降低,熵值增大,滯止溫度不變,滯止壓力下降,這種壓縮比定熵壓縮強烈得多。
激波的傳播速度比聲速大,產生激波的必要條件是相對於激波的來流速度必須是超聲速,即波前馬赫數
必大於 1。激波與來流的夾角稱為激波角β。β=90°的平面激波稱為正激波,正激波後相對於激波的氣流速度必為亞聲速。β<90°的平面激波稱為斜激波。此外,還有彎曲激波如脫體激波等。圖中為幾種產生激波的流動。
由質量、動量和能量守恆定律得到的正激波前、後物理量的關係式稱為正激波基本方程(見流體動力學基本方程)。對於常比熱容理想氣體,其形式為
式中下角標 1、2分別表示正激波前、後物理量;γ為比熱容比; p為壓力;ρ為密度;v為速度。由上述基本方程可得到激波前後熱力狀態引數和滯止引數與波前馬赫數的關係式(正激波關係式),對於各種常用氣體已製成表格。斜激波與彎曲激波也可應用正激波關係式,應用時只須用馬赫數在激波面的法向分量Μɑ1n和Μɑ2n分別代替Μɑ1和Μɑ2。