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压缩波和稀疏波的特点与区别

时间:2023-06-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:扰动波传过后,压力、密度、温度等状态参数增加的波称为压缩波。例如,管子中活塞推压方向的前方所形成的波即为压缩波。压缩波的特点,除了状态参数p、ρ、T 有所增加外,介质质点运动方向与波的传播方向相同,即 Δu >0。另外,由于气体的膨胀飞散是按顺序连续地进行的,所以,稀疏波面后介质的状态变化也是连续的。

压缩波和稀疏波的特点与区别

扰动波传过后,压力、密度、温度等状态参数增加的波称为压缩波。例如,管子中活塞推压方向的前方所形成的波即为压缩波。压缩波的特点,除了状态参数p、ρ、T 有所增加外,介质质点运动方向与波的传播方向相同,即 Δu >0。

波阵面传过后介质状态参数下降的波称为稀疏波。如图4-4 所示,在管子中有一团高压气体,状态参数为p、ρ、T 及u=0,当活塞突然向左拉动,在活塞表面与高压气体之间就会出现低压(或稀疏)状态,这种低压状态便逐层地向右扩展,此即为稀疏波传播现象。稀疏波传到哪里,哪里的压力便开始降低。由于波前面为高压状态,波后为低压状态,高压区的气体必然要向低压区膨胀,气体质点便依次向左飞散。因此,稀疏波传播过程中质点的移动方向与波的传播方向是相反的。另外,由于气体的膨胀飞散是按顺序连续地进行的,所以,稀疏波面后介质的状态变化也是连续的。在波阵面处压力与未受扰动介质的压力相同,从波面至活塞面压力依次减低,活塞面处的压力最低[参看图4-4(b)]。在稀疏波扰动过的区域当中,任意两个邻接断面处的参数都只相差一个无穷小量。因此,稀疏波的传播过程属于等熵过程,它传播的速度就等于介质当地的声速。(www.xing528.com)

图4-4 气体的一维等熵流动

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