§ 17. Парадокс тройной ударной волны

В параграфе 14 упоминалось о том, что уравнения Рэнкина — Гюгонио выводятся из законов сохранения, Эти уравнения показывают, что в случае совершенного газа отношения давлений, плотностей и температур р/р', /', Т/Т' по разные стороны от стационарной ударной волны зависят только от одного параметра (интенсивности скачка или числа Маха, параграф 4). Кроме некоторых исключений, отмеченных в конце параграфа 14, эти выводы подтверждаются экспериментально, причем на практике можно наблюдать ударные волны различной силы.

Не так обстоит дело с «кратными» ударными волнами. В случае двойной, «регулярно» отраженной ударной волны (см, рис, 6,а) и тройной ударной волны, или У-волны Маха (см.

Рис. б, Отражение ударных волн,
а - регулярное отражение; б - Y-образное отражение по Маху.

рис. 6, б), соответствующие математические расчеты возможны, если предположить, что в каждом из получающихся при этом секторов (1, 2, 3, 4) физические переменные принимают определенные предельные значения вблизи особой точки в «вершине» ударной волны. Многие из таких расчетов также подтверждаются экспериментально, так что эта теория является весьма правдоподобной.

Однако в случае «слабых» ударных волн регулярные отражения происходят при углах падения несколько больших, чем это допускается теорией, а полученные при расчете определенные значения для тройных ударных Волн значительно отличаются от наблюдаемых. Это противоречие, которое можно назвать парадоксом тройной ударной волны, было, по-видимому, открыто Дж. фон Нейманом (1945 г.).

Не раз пытались разрешить этот парадокс, который, возможно, является «парадоксом особой точки», т. е. получается из-за чрезмерно упрощенной картины локального поведения вблизи особой точки. Но до сих пор не дано ни одного удовлетворительного истолкования.

© 2005, Kostukov Michail. All Rights Reserved.

Hosted by uCoz