השתקפות מאך – הבדלי גרסאות
Ron.baltzan (שיחה | תרומות) יצירת דף עם התוכן "'''השתקפות מאך''' הינה תופעה בזרימה דחיסה המתארת תבנית החזרת גלי הלם ממשטח קשיח. אפקט זה נק..." |
(אין הבדלים)
|
גרסה מ־20:06, 15 בפברואר 2018
השתקפות מאך הינה תופעה בזרימה דחיסה המתארת תבנית החזרת גלי הלם ממשטח קשיח. אפקט זה נקרא על שם הפיזיקאי, ארנסט מאך.
השתקפות מאך יכולה להתקיים בתנועות יציבות, פסאודו יציבות ויציבות. כאשר גל הלם, אשר נע במהירות קבועה, מתקדם על טריז מוצק. הזרימה הנוצרת על ידי ההלם פוגעת בפני הטריז ויוצרת גל הלם מוחזר שני, זאת כדי לסובב את הזרימה כך שתהיה מקבילה לפני הטריז. ביחס לנקודת ההשתקפות, הזרימה יציבה באופן מקומי, והזרימה במצב pseudo-steady('יציבה'). כאשר הזווית בין הטריז לבין גל ההלם הראשוני גדולה מספיק, גל הלם מוחזר יחיד אינו מסוגל לסובב את הזרימה לכיוון מקביל לפני הטריז ומתרחש מעבר להשתקפות מאך.
במצב של זרימה במצב מתמיד, אם טריז מונח בזרימה קולית קבועה, כך שגל ההלם המאונך 'המחובר' אליו פוגע בקיר שטוח המקביל לזרימה המציפה, גל ההלם הופך את הזרימה לכיוון פני הקיר ולכן נדרש גל הלם מוחזר נוסף כדי להפוך את הזרימה חזרה לכיוון מקביל לפני הקיר. כאשר זווית גל ההלם עולה על ערך מסוים, לא ניתן להסיט את הזרימה בחזרה לכיוון מקביל לקיר ע"י גל הלם מוחזר אחד ומתרחש אפקט השתקפות מאך. [1]
השתקפות מאך מורכבת משלושה גלי הלם הנקראים,גל ההלם הראשוני, גל ההלם המוחזר ו'גזע מאך'(Mach stem), וכמו כן קיים קו החלקה(slip line). הנקודה בה נפגשים שלושת גלי ההלם נקראית "הנקודה המשולשת"('triple point') בשני ממדים, או 'הלם להלם' (shock-shock) בשלושה ממדים. [2]
סוגים שונים של השתקפות מאך
הסוג היחיד של השתקפות מאך האפשרית בזרימה במצב מתמיד הוא השתקפות מאך ישירה, שבה גזע מאך הוא קמור 'קדימה' ביחס לזרימה המציפה, ושיפוע קו ההחלקה מוטה לכיוון הטריז.
לפי תוצאות חדשות [3] [4] [5]יש תצורה חדשה של גלי הלם - תצורה עם זווית שלילית של השתקפות בזרימה קבועה.
בזרימה יציבה(Pseudo-steady), הנקודה המשולשת מתרחקת מהמשטח המחזיר וההשתקפות היא השתקפות מאך ישירה. בזרימה בלתי יציבה, ייתכן גם שהנקודה המשולשת תhוותר נייחת יחסית למשטח המחזיר(השתקפות מאך נייחת), או תנוע לעבר המשטח המחזיר (השתקפות מאך הפוכה). בהשתקפות מאך הפוכה, גזע מאך הוא קמור לעבר הזרימה המתקרבת, וקו ההחלקה מתעקל בצורה 'החוצה' מהמשטח המחזיר. כל אחת מהתצורות הללו יכולה להניח את אחת משלוש האפשרויות הבאות: השתקפות מאך אחת(single-Mach reflection), 'השתקפות מאך-מעבר'(transitional-Mach reflection), והשתקפות מאך כפולה(double-Mach reflection).[6]
ראו גם
לקריאה נוספת
- Chapman, C.J. (2000). High Speed Flow. CUP. ISBN 978-0-521-66169-0.
- Anderson, John D. Jr. (January 2001) [1984]. Fundamentals of Aerodynamics (3rd ed.). McGraw-Hill Science/Engineering/Math. ISBN 0-07-237335-0.
2. ^ Ben-Dor, Gabi (2007). Shock Wave Reflection Phenomena (2nd ed.). Springer. ISBN 978-3-540-71381-4.
5. ^Formation of triple shock configurations with negative reflection angle in steady flows - Springer
קישורים חיצוניים
הערות שוליים
- ^ "Transition between Regular Reflection and Mach Reflection in the Dual-Solution Domain" (PDF). 2007. Retrieved 2010-08-13
- ^ Ben-Dor, Gabi (2007). Shock Wave Reflection Phenomena (2nd ed.). Springer. ISBN 978-3-540-71381-4
- ^ ^ Numerical investigation of the onset of instability of triple shock configurations in steady supersonic gas flows - Springer
- ^ ^ Influence of the adiabatic index on switching between different types of shock wave reflection in a steady supersonic gas flow - Springer
- ^ ^Formation of triple shock configurations with negative reflection angle in steady flows - Springer
- ^ ^ Ben-Dor, Gabi (2007). Shock Wave Reflection Phenomena (2nd ed.). Springer. ISBN 978-3-540-71381-4.