adiabatic equation of impact wave 沖擊波絕熱方程式是聯系波陣面兩邊介質、狀態參數和運動參數之間的關系的表達式、關系式,它可以從已知的未擾動狀態計算擾動過的介質狀態參數、研究沖擊波的性質。根據質量守恒定律,單位時間內流入與流出波陣面的物質的質量相等,即
式中,分別為未擾動介質的狀態參數密度和移動速度;
分別為已擾動介質的狀態參數密度和移動速度;D為沖擊波速度。根據動量守恒定律,運動物體動量的變化等于外力作用的沖量,即:Fτ=mu式中,m為介質的質量;F為作用于介質的力;τ為作用時間;u為在時間τ內速度的變化。根據能量守恒方程可以寫成:
質量平衡方程表示,如果是穩定狀態,質量流密度ρu在每個斷面都是相等的,不隨時間或空間而變動,動量方程是由運動方程導出,它表示在流體動量流密度與作用力的和是不變的常數;能量方程表示流體微元總能量的變化等于流體單元的力所作的功。沖擊波的傳播速度為: 因此可以寫成
由此可以導出沖擊波絕熱方程式,又叫做沖擊波雨果里奧方程式:
式中,E0、E1分別為未擾動和擾動介質中單位質量的內能;P0、P1分別為未擾動和擾動介質的壓力;V0、V1分別為未擾動和擾動介質的體積。
上面方程式是在3個普遍的守恒定律基礎上推導的,適用于任何介質,但直接進行計算困難。如果介質是理想氣體,在所討論的溫度范圍內其比熱容是常數,且服從PVK=常數的關系,其中K=Cp/Cv,則經推導后得:
在未知數中只要已知其中一個就可以由以上4個方程組算出其余4個值。