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非理想气体中压缩激波的一维折射特性。 (英语) Zbl 1383.76395号

摘要:非理想气体是指在等熵压缩后声速会降低的可变形物质。这可能发生在相变附近,例如由于长程分子相互作用导致的液-气临界点。然后,等熵线会在压力/比体积相图中局部凹陷(例如Bethe-Zel'dovich-Thompson(BZT)气体)。遵循H.A.贝丝【任意状态方程的冲击波理论。技术代表545,科学研究与发展办公室(1942)】,关于非理想气体中的冲击波,本文探讨了具有正等压体积膨胀性的非反应但任意物质中稳定压缩冲击波的折射特性。为了获得垂直于激波阵面的折射场的热声特性的解析表达式,进行了小扰动分析。发现了三种新的状态:(i)熵模的广泛但选择性放大(上游马赫数)(比相应理想气体的熵模大数百倍);(ii)冲击绝热层出现不允许部分后的不连续(上游马赫数)折射特性;(iii)产生的声学模式出现相移,因此存在扰动激波不产生任何声场的条件(即“安静”激波,与2D或3D中预期的自发D'yakov-Kontorovich声发射形成对比)。在多维流动,特别是可压缩湍流的背景下,这些结果证明了供应的能量(以熵、涡或声学模式的形式)可以以其他熵的形式重新分配的各种途径,在理想气体中根本无法实现的声学和旋涡模式。这些发现与接近液气临界点的涡轮机和压缩机有关(例如超临界有机朗肯循环膨胀机{CO}(一氧化碳)_{2} 压缩机)、天体物理流建模为具有奇异状态方程(例如早期宇宙)的连续介质或具有较小但有限温度效应的玻色-爱因斯坦凝聚体。

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76N15型 气体动力学(一般理论)
76升05 流体力学中的冲击波和爆炸波

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