Адиабата Гюгонио для идеального газа

В теории УВ важное значении имеет адиабата Гюгонио, устанавливающая связь между параметрами среды до и после прохождения через нею скачка уплотнения. На рис. 3.4 кривая Гюгонио представлена в координатах . Используя данную диаграмму, рассмотрим некоторые особенности УВ.

Прямая АВ проходит через точку А ( ) начального состояния невозмущенной среды и точку В ( ) характеризующую состояние среды сжатой УВ. Очевидно, что , где - угол наклона прямой к оси абсцисс.

Таким образом, значения D и целиком определяются углом наклона . Все точки на кривой Гюгонио (ударная адиабата Гюгонио), лежащие выше точки А, соответствуют УВ т.к. (здесь - скорость звука в невозмущенной среде) и > 0, для ветви ниже точки А < 0 и < 0, т.е. и < 0. Это означает, что среда будет перемещаться в сторону, противоположную распространению возмущения, т.е. это волна разряжения.

Рис. 3.4. Ударная адиабата Гюгонио

В отличие от звуковых волн УВ имеют следующие особенности:

1. Скорость распространения УВ всегда выше скорости звука в невозмущенной среде;

2. На фронте УВ происходит скачкообразное (мгновенное) изменение давления, плотности и температуры среды от значений до существенно больших (рис.3.2);

3. Перемещение среды происходит в направлении распространения фронта возмущения (УВ);

4. Скорость ударной волны зависит от ее интенсивности т.е. от величины давления (амплитуды) на фронте волны;

5. УВ не имеет периодического характера, а распространяется в виде одиночного скачка уплотнения.

При взрыве детонатора, выполняющего роль начального импульса, продукты взрыва производят резкий удар по прилегающему к детонатору слою ВВ и формируют в заряде ВВ ударную волну.