Odbicie Macha - Mach reflection

Odbicie Macha jest efektem naddźwiękowej dynamiki płynów, nazwanym imieniem Ernsta Macha i jest wzorcem odbicia fali uderzeniowej obejmującym trzy wstrząsy.

Wprowadzenie

Odbicie Macha może istnieć w stałych, pseudostabilnych i niestabilnych przepływach. Kiedy fala uderzeniowa, która porusza się ze stałą prędkością, rozchodzi się po stałym klinie, przepływ generowany przez uderzenie uderza w klin, generując w ten sposób drugi odbity wstrząs, który zapewnia, że ​​prędkość przepływu jest równoległa do powierzchni klina . Oglądany w ramach punktu odbicia, przepływ ten jest lokalnie stały, a przepływ nazywany jest pseudostymulatorem. Gdy kąt między klinem a pierwotnym uderzeniem jest wystarczająco duży, pojedynczy odbity wstrząs nie jest w stanie skierować przepływu w kierunku równoległym do ściany i następuje przejście do odbicia Macha.

W sytuacji stałego przepływu, jeśli klin jest umieszczony w stałym przepływie naddźwiękowym w taki sposób, że jego ukośny wstrząs przyczepiony uderza w płaską ścianę równoległą do swobodnego strumienia, wstrząs kieruje przepływ w kierunku ściany i wymagany jest wstrząs odbity aby zawrócić przepływ z powrotem w kierunku równoległym do ściany. Gdy kąt uderzenia przekroczy określoną wartość, ugięcie osiągalne przez pojedynczy wstrząs odbity jest niewystarczające do zawrócenia przepływu z powrotem w kierunku równoległym do ściany i obserwuje się przejście do odbicia Macha.

Odbicie Macha składa się z trzech wstrząsów, a mianowicie wstrząsu padającego, wstrząsu odbitego i trzpienia Macha oraz płaszczyzny poślizgu. Punkt, w którym spotykają się trzy wstrząsy, jest znany jako „punkt potrójny” w dwóch wymiarach lub wstrząs w trzech wymiarach.

Rodzaje odbicia Macha

Jedynym typem odbicia Macha możliwym przy stałym przepływie jest bezpośrednie odbicie Macha, w którym trzpień Macha jest wypukły od nadjeżdżającego strumienia, a płaszczyzna poślizgu jest nachylona w kierunku powierzchni odbijającej.

Dzięki nowym wynikom pojawiła się nowa konfiguracja fal uderzeniowych - konfiguracja z ujemnym kątem odbicia przy stałym przepływie.

W przepływach pseudostabilnych punkt potrójny oddala się od powierzchni odbijającej, a odbicie jest bezpośrednim odbiciem Macha. W przypadku przepływów niestacjonarnych możliwe jest również, że punkt potrójny pozostaje nieruchomy względem powierzchni odbijającej (stacjonarne odbicie Macha) lub porusza się w kierunku powierzchni odbijającej (odbicie odwrotne Macha). W odwrotnym odbiciu Macha trzpień Macha jest wypukły w kierunku nadchodzącego przepływu, a płaszczyzna poślizgu odchyla się od powierzchni odbijającej. Każda z tych konfiguracji może przyjąć jedną z trzech możliwości: odbicie pojedynczego Macha, przejściowe odbicie Macha i odbicie podwójne Macha.

Zobacz też

Bibliografia

  • Chapman, CJ (2000). Przepływ z dużą prędkością . CUP . ISBN 978-0-521-66169-0.
  • Anderson, John D. Jr. (styczeń 2001) [1984]. Podstawy aerodynamiki (wyd. 3). McGraw-Hill Nauka / Inżynieria / Matematyka . ISBN 978-0-07-237335-6.

Linki zewnętrzne