Физматлит Энергообмен в сверхзвуковых газоплазменных течениях с ударными волнами Фомин Василий Михайлович, Яковлев Владимир Иванович

Монография посвящена многообразным физическим проявлениям и свойствам мощных ударных волн. Основное внимание уделено нетрадиционным разделам физики и механики ударных волн, возникшим относительно недавно в связи с интенсивным изучением этих волн в самых различных средах — от ядерной материи до скоплений галактик. Рассмотрены способы возникновения, диагностики, а также теоретические методы описания ударных волн при экстремально высоких давлениях и температурах в лабораторных и квазилабораторных условиях. Обсуждается состояние доступных для ударно-волнового сжатия веществ с высокой плотностью энергии. Сделана попытка систематизировать, обобщить и изложить с единой точки зрения обширный теоретический и экспериментальный материал физики высоких плотностей энергии — физики и механики мощных ударных волн

В книге рассматривается обширный круг вопросов из различных областей физики, физической химии, астрофизики, с которыми имеет дело газо- и гидродинамика. Излагаются основы газовой динамики и теория ударных волн, теория переноса излучения. Рассматриваются термодинамические и оптические свойства вещества при высоких температурах и давлениях, кинетика диссоциации, ионизации и других неравновесных процессов, явления, связанные с излучением света и лучистым теплообменом в ударных волнах и при взрывах, вопросы распространения ударных волн в твердых телах и т.д. Авторам монографии принадлежит большое число оригинальных работ в рассматриваемой области науки, которые нашли свое отражение в книге • Книга послужит ценным практическим пособием для широких кругов физиков, механиков и инженеров, занимающихся прикладной физикой и новой техникой

Цель данной монографии - подвести предварительные итоги исследований по регистрации ударных волн на Солнце, связанных с корональными выбросами массы. К наиболее важным физическим результатам, которые были предсказаны ранее теоретически, но до сих пор не исследовались экспериментально, следует отнести наблюдение явления «перехода через скорость звука» в замагниченной плазме с образованием столкновительного ударного фронта, которое до сих пор наблюдалось только в газе, а также пространственное разрешение профиля ударного фронта с характерной шириной порядка длины свободного пробега протонов. Третий, наиболее интересный и перспективный результат, который до сих пор не предсказывался теоретически, - это обнаружение и экспериментальное исследование перехода от столкновительного к бесстолкновительному ударному фронту

В книге реализован комплексный подход к решению задач тепломассообмена, связанных с исследованием химической структуры пламен. Представлены методы расчета химически неравновесных течений, описываемых как полной системой уравнений Навье-Стокса, дополненной законами сохранения масс компонент, так и приближенными системами уравнений на ее основе. Рассмотрены методы выделения ведущих стадий химических процессов. Применительно к вопросу обоснования корректности масс-спектрометрического метода исследования химической структуры пламен рассчитаны газодинамические поля в пробоотборниках. Определены основные факторы, влияющие на процесс замораживания смеси в пробоотборниках. В качестве других приложений разработанных методов рассчитана сложная волновая структура, образующаяся при сверхзвуковом горении водородно-воздушной смеси в канале

Представлены методы и последние наиболее интересные результаты экспериментальных исследований прочностных свойств, полиморфизма и метастабильных состояний материалов и веществ при чрезвычайно малых длительностях ударно-волнового воздействия. Обнаружено явление аномального возрастания напряжения пластического течения с увеличением температуры при высоких скоростях деформации. Реализовано приближение к предельно возможной (идеальной) объемной и сдвиговой прочности твердых тел. Получены новые данные о механизме и основных закономерностях субмикросекундных полиморфных превращений и фазовых переходов. Представлен анализ особенностей поведения высокотвердых хрупких материалов при ударно-волновом нагружении и возможных способов диагностирования разрушения сжатием

Книга выдающегося советского физика Я.Б.Зельдовича посвящена теории ударных волн и газовой динамике. Центральным вопросом книги являются ударные волны, представляющие особенный интерес с целого ряда точек зрения. Автор рассматривает специфические явления газовой динамики, то есть такие явления, которые не имеют аналогии в механике несжимаемой жидкости. Основной упор взят не на расчетные методы газовой динамики, а на установление ее принципиальных основ, предельных законов и методов решения простейших задач. В книге также рассматриваются теория реактивной силы, явления возникновения и распространения воздушной взрывной волны, определяющие разрушительное действие взрыва • Книга рекомендуется физикам, механикам, математикам, инженерам, студентам и аспирантам соответствующих специальностей

Книга посвящена исследованию закономерностей взрывных процессов в различных средах (газах, жидкостях и твердых телах). Рассмотрены проблемы, относящиеся к детонации, ударным волнам, метанию тел продуктами детонации, кумуляции, моделированию взрывных процессов, высокоскоростному разгону тел с помощью взрыва и их взаимодействию с преградами. Приведены результаты численного решения ряда задач • В третьем издании добавлены: глава 9 (Взрыв в грунте), таблица 7.5 (Характеристики уязвимости ряда наземных целей при действии воздушной ударной волны), приложение 1 (Ударные волны в воздухе), приложение 2 (Динамическая сжимаемость веществ) и приложение 3 (Свойства взрывчатых веществ). Для специалистов, занимающихся использованием энергии взрыва и удара

В монографии анализируются процессы образования и распространения ударных волн как в физически однородных инертных средах (газах, жидкостях, твердых телах), так и в реагирующих химически активных конденсированных средах. Исследуются различные физические явления, сопровождающие изменения состояния вещества при ударно-волновых нагрузках. Систематизированы и описаны данные экспериментальных исследований в области физической газодинамики и механики высокоскоростной деформации, динамики излучающего газа и физических особенностей инициирования взрывных процессов с помощью лазерного излучения. Проанализирован вклад различных по своей природе элементарных процессов в развитие неравновесных физико-химических превращений. Изложен обобщенный взгляд на современные экспериментальные методы исследований быстропротекающих процессов и дан прогноз возможностей применения этих методов для получения информации о физических процессах, сопровождающих ударно-волновые нестационарные явления

Описана иерархия "базовых" моделей классической неплотной плазмы. В рамках этих моделей рассматриваются основные плазменные системы и их практическая реализация: равновесные конфигурации, линейные и ударные волны, стационарные течения, элементы плазмохимии и принципы плазменных лазеров. Дано описание ряда космических объектов: планетарных вихрей, магнитосферы Земли, Солнца. В конце книги описаны прикладные плазмодинамические системы. Книга адресована студентам старших курсов, аспирантам, инженерам и научным сотрудникам, работающим в данной области. 2-е издание, исправленное и дополненное

На основе общих термодинамических соотношений рассмотрены типы фазовых переходов, доступных для реализации в интенсивных волнах изоэнтропческого сжатия и расширения, а также в мощных ударных волнах

В книге предлагается систематическое описание физических и математических моделей процессов развития ядерного взрыва в воздухе и грунте и механического действия взрыва на воздушную среду и грунтовый массив. Рассмотрены процессы передачи энергии внешней среде, формирование и распространение тепловой и ударной волн, процессы испарения и плавления грунта, формирование и распространение сейсмовзрывной волны в грунтовом массиве, образование воронки и сопутствующие явления. Особое внимание уделено влиянию на перечисленные процессы границ раздела сред и различных неоднородностей грунтового массива: слоистости осадочных грунтов, трещин, разломов скальных пород • Для научных сотрудников и инженеров, работающих в области механики сплошной среды, физики высоких плотностей энергии и математического моделирования действия взрывных и импульсных нагрузок, а также для аспирантов и студентов старших курсов указанных специальностей