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正激波是中国的一个科技名词。

汉字是中华民族灿烂文化展台上一颗无可取代、熠熠闪光的明珠[1]。汉字之美,美在庄重典雅,形神兼具。她承载的是中华民族数千年的厚重历史与灿烂文化[2]。她的美,是无与伦比的。

名词解释

正冲波也叫正激波(direct shock wave),是指与来流垂直的激波的波阵面。超音速气流经正激波后,速度突跃式地变为亚音速,经过激波的流速指向不变。

超声速气流绕物体流动时,在流场中往往出现突跃的压缩波。气流通过这种压缩波时,压强、密度温度都突跃地变高,速度则突跃地下降,气流受到突跃压缩。这种使气流参数发生突跃变化的压缩叫做激波(冲波)。

激波是超声速气流中经常出现的重要物理现象。例如,当超声速气流绕过较大的障碍物(如以超声速飞行的炮弹,火箭,飞机等)时,气流在障碍物前会受到急剧压缩,压强、密度温度突然显著增加,气流中就会产生激波。缩放喷管在非设计工况运动时,在喷管中的超声速气流中也可能产生激波;原子弹、氢弹爆炸时产生的破坏力很大的高压强锋面是激波;煤粉在煤粉炉中爆燃时产生的高压强火焰锋面同样是激波。

气流通过激波的压缩过程,实际是一个在很短的距离内完成的过程,即激波的厚度非常小,理论计算和实测表明,在一般情况下,激波的厚度约为2.5×10-5cm,这个数量和气体分子的自由行程(约7×10-5mm)的数量级相近。气流要在这样小的距离内完成一个显著的压缩过程,激波内的物理过程必定十分激烈。在这个过程中,气体的黏性和导热性占有重要的地位,从而导致激波的内部结构非常复杂。但是由于激波厚度很小,从工程应用角度看,可以不考虑激波的内部结构,而将激波处理为一个无限薄的面,也就是说把激波看作是一个不连续的间断面。按照激波的形状及其与气流方向的关系,为正激波、斜激波和曲激波。

(1)正激波:波面与气流方向相垂直的平面激波j气流经过正激波被压缩后,只有速度大小的变化而流动方向不变。

(2)斜激波:波面与气流方向小垂直的平面激波。气流经过斜激波被压缩后,不仅速度大小发生突跃变化,而且气流方向也发生改变。

(3)曲激波:波面为曲面。当超声波气流流过钝头物体时,在物体前面往往产生脱体激波。这种激波就是曲激波。脱体的曲激波的中间部分与来流方向垂直,是正激波;沿着波面向外延伸的是强度逐渐减小的斜激波。

参考文献