Machův odraz - Mach reflection

Machův odraz je nadzvukový efekt dynamiky tekutin, pojmenovaný pro Ernst Mach, a je rázová vlna odraz vzor zahrnující tři šoky.

Úvod

Machova reflexe může existovat v ustálených, pseudo-ustálených a nestálých tocích. Když se rázová vlna, která se pohybuje s konstantní rychlostí, šíří po pevném klínu, proudění generované rázem naráží na klín a vytváří tak druhý odražený ráz, který zajišťuje, že rychlost proudění je rovnoběžná s povrchem klínu. Při pohledu v rámci bodu odrazu je tento tok lokálně stabilní a tok se označuje jako pseudosteady. Pokud je úhel mezi klínem a primárním rázem dostatečně velký, jediný odrazný ráz není schopen otočit tok do směru rovnoběžného se stěnou a dojde k přechodu na Machreflection.[1]

V situaci ustáleného proudění, pokud je klín umístěn do ustáleného nadzvukového toku takovým způsobem, že jeho šikmý připojený šok naráží na rovnou stěnu rovnoběžnou s volným proudem, šok otočí tok směrem ke zdi a je vyžadován odražený šok otočte zpětný chod do směru rovnoběžného se zdí. Když úhel rázu přesáhne určitou hodnotu, výchylka dosažitelná jediným odraženým rázem je nedostatečná k otočení toku zpět do směru rovnoběžného se stěnou a je pozorován přechod do Machova odrazu.[1]

Machův odraz se skládá ze tří rázů, jmenovitě dopadajícího rázu, odrazeného rázu a Machova kmene, jakož i skluzové roviny. Bod, kde se tyto tři výboje setkávají, je známý jako „trojitý bod“ ve dvou rozměrech nebo šokový výboj ve třech rozměrech.[2]

Druhy Machova odrazu

Jediným typem Machova odrazu, který je možný při ustáleném toku, je přímý Machův odraz, při kterém je Machova stopka konvexní od přicházejícího toku a skluzová rovina se svažuje směrem k odrazné ploše.

Podle nových výsledků [3][4][5] je zde nová konfigurace rázových vln - konfigurace se záporným úhlem odrazu při ustáleném proudění.

U pseudo-ustálených toků se trojitý bod vzdaluje od odrazné plochy a odraz je přímým Machovým odrazem. U nestacionárních toků je také možné, že trojitý bod zůstává stacionární vzhledem k odrazné ploše (stacionární-Machův odraz), nebo se pohybuje směrem k odrazné ploše (inverzní-Machův odraz). V inverzním Machově odrazu je Machova stopka konvexní směrem k blížícímu se toku a skluzová rovina se křiví od odrazného povrchu. Každá z těchto konfigurací může předpokládat jednu z následujících tří možností: jedno Machův odraz, přechodný Machův odraz a dvojitý Machův odraz.[2]

Viz také

Reference

  • Chapman, C. J. (2000). Vysokorychlostní tok. POHÁR. ISBN  978-0-521-66169-0.
  • Anderson, John D. Jr. (leden 2001) [1984]. Základy aerodynamiky (3. vyd.). McGraw-Hill Science / Engineering / Math. ISBN  978-0-07-237335-6.
  1. ^ A b „Přechod mezi pravidelným odrazem a Machovým odrazem v doméně duálního řešení“ (PDF). 2007. Citováno 2010-08-13.
  2. ^ A b Ben-Dor, Gabi (2007). Jevy odrazu rázové vlny (2. vyd.). Springer. ISBN  978-3-540-71381-4.
  3. ^ Numerické zkoumání nástupu nestability konfigurací trojitého šoku v ustálených nadzvukových plynných tocích - Springer
  4. ^ Vliv adiabatického indexu na přepínání mezi různými typy odrazu rázové vlny v ustáleném nadzvukovém proudu plynu - Springer
  5. ^ Vytvoření konfigurací trojitých rázů s negativním úhlem odrazu při ustálených tocích - Springer

externí odkazy