一维平面冲击波与双界面作用理论分析

摘要

本文将一维平面冲击波与双界面(介质界面、固壁)作用,分解为一系列的波与界面作用,进而采用一维流体力学理论进行求解.介质采用完全气体状态方程描述.波在双界面之间的来回反射,使得流场中介质界面附近产生往返传播的波系.以S、R分别表示冲击波和稀疏波,通过改变物理场初始密度和比热比,共得到四种可能的波系类型:[S-S-S|S-SS-S],波系中各波均为冲击波:[R-R-R|R-R-R],波系中各波均为稀疏波;[S-S-S|R-R-R],波系中冲击波与稀疏波交替出现;[R-R-R|S-S-S],波系中稀疏波与冲击波交替出现.不同的波系类型,导致流场物理量以不同的规律演化.介质界面趋于静止,固壁表面压力会逐渐趋于某一极限值,该值与界面和固壁间介质的初始密度和比热比成正相关.