沖擊波陣面結構
front structure of impact wave 若將理想沖擊波陣面看作是一個突躍面，則在這個突躍面上介質的狀態和運動參數發生不連續的突躍變化，即波陣面上狀態參數的變化梯度是無限陡峻的。實際上，由于導熱性和粘滯性(內摩擦)的影響，狀態參數的梯度不是無限陡的，即沖擊波陣面不是一個理想平面，而是個一定厚度的過渡區。
對于考慮熱傳導和粘滯性時沖擊波的結構有專門的研究，利用熱導率和粘滯系數的分子動力學表達式：
式中，d為沖擊波陣面的寬度；
為氣體分子的平均自由程。對于大氣壓力下的空氣，假定動力粘度和熱導率的比為1，則空氣中沖擊波的寬度
厘米。根據一些實驗數據，氦氣在25℃時傳播的沖擊波陣面的寬度和初壓的關系如表3—8所示。
|
P1／P0 |
P0，MPa |
寬度d，×10—5cm |
|
1.71 1.71 1.71 |
0.390 0.468 0.687 |
3.2 2.0 1.8 |
表3—8 氦氣在25℃時傳播的沖擊波陣面與初壓的關系
從表中可以看出過渡區是很窄的，和分子運動的自由路程相差不多。在研究過渡區中狀態參數時，還要考慮介質的粘性和導熱性。