冲击波基本关系式

冲击波基本关系式

　　fandamental relationship of impact wave 冲击波基本关系式是联系波阵面两边介质状态参数和运动参数之间的关系表达式。关系式可以从已知的未扰动状态计算扰动过的介质状态参数，研究冲击波的性质。平面正冲击波的特点是，波阵面是平面；波阵面与未扰动介质的流动方向相垂直；不考虑介质的粘滞性和热传导。根据质量守恒定律，单位时间内流入与流出波阵面的物质的质量相等，即：，式中D为冲击波速度；、分别为未扰动介质的密度和速度；、分别为扰动介质的密度和速度。根据动量守恒定律，运动物体动量的变化等于外力作用的冲量，即：Fτ＝mu，式中m为介质的质量；τ为作用时间；F为作用于介质的力；以为在时间τ内速度的变化。介质运动的力是波阵面两边的压力差P₁—P₀。在单位时间内流进波阵面的介质质量为，其速度变化为，故得：。根据能量守恒定律，系统内能量的变化等于外力所作的功，介质的能量是其内能和动能之和，故单位时间内从右边流入波阵面的介质的能量为

其中E₀为未扰动介质中单位质量的内能。同样，向左流出波阵面的介质能量为

根据能量守恒定律可写成：

质量平衡方程表示，如果是稳定状态，质量流密度在每个断面都是相等，不随时间或空间变动。动量方程是由运动方程导出的，它表示在流体动量流密度和作用力的和是不变的常数。能量方程表示流体微元总能量的变化(内能加动能)等于流体单元的力所作的功。上式就是冲击波的基本关系式。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　《安全工程大辞典》（化学工业出版社）