افتح القائمة الرئيسية
N write.svg
هذه مقالة غير مراجعة. ينبغي أن يزال هذا القالب بعد أن يراجعها محرر عدا الذي أنشأها؛ إذا لزم الأمر فيجب أن توسم المقالة بقوالب الصيانة المناسبة. (ديسمبر 2011)
Question book-new.svg
المحتوى هنا ينقصه الاستشهاد بمصادر. يرجى إيراد مصادر موثوق بها. أي معلومات غير موثقة يمكن التشكيك بها وإزالتها. (ديسمبر_2011)

موجة الصدمة العادية هي ظاهرة تحدث للغازات المثالية عندما يحصل تغير سريع ومفاجئ في حالتها. عندما يتحرك الغاز فان جزيئاتها تنحرف حول حول الجسم. إذا كانت سرعة الجسيم اقل من سرعة الصوت الغازية, فان كثافة الغاز لا تتغير وهذا يفسره ان الزخم والطاقة مصونان. لكن حينما تزداد سرعة الجسيم وتقارب سرعته سرعة الصوت, فعندها يجب الاخذ بعين الاعتبار تاثيرات الانضغاط على الغاز.

التدفق القابل للانضاظعدل

إذا كان التدفق قابلاً للانضاظ في مسار قليل الانحرافات, فان التدفق عكسوي والانتروبيا ثابته. لكن إذا كان التدفق سريع وسرعته تفوق سرعة الصوت وفي نفس الوقت يوجد تغير مفاجئ في مساحة مسار التدفق, فان التدفق في هذه الحالة يصبح غير عكسوي والانتروبيا في ازدياد. بشكل عام, موجة الصدمة تتكون حينما تتغير خصائص الغاز بمقدار كبير ومفاجئ. خلال موجة الصدمة فإن الضغط الساكن والحرارة وكثافة الغاز تزداد لحظياً. موجة الصدمة لا تضيف أو تستهلك شغل فلذلك لن يكون هناك أي تبادل حراري وأيضا لهذا السبب فان الاثلبيا والحرارة ثابتين. لكن, عملية موجة الصدمة ليست عملية متساوية الانتروبية, فلذلك مجموع الضغط في اتجاه التيار دائماً اقل من مجموع الضغط عكس التيار ويفسر تلك الخسارة في الضعط, ان موجة الصدمة تساهم في خسارة الضغط. التغيير في مجموع الضغط أثناء موجة الصدمة يجعل معادلة بيرنولي غير صالحة وفي نفس الوقت رقم ماخ وسرعة التدفق تقل أيضا.

موجة الصدمة العاديةعدل

إذا كانت موجة الصدمة عامودية على اتجاه مسار التدفق فان هذه الظاهرة تسمى موجة الصدمة العادية. وفي الأسفل مجموعة من المعادلات التي تفسر متغيرات التدفق أثناء موجة الصدمة العادية. المعادلات الآتية تم استنتاجها من قانون حفظ الكتلة والزخم والطاقة.

أثناء عملية موجة الصدمة العادية فان رقم ماخ يقل ويمكن تفسير ذلك من خلال هذه المعادلة:

M1^2 = [(gam - 1) * M^2 + 2] / [2 * gam * M^2 - (gam - 1)]

درجة الحرارة لا تتغير خلال موجة الصدمة العادية

Tt1 / Tt0 = 1

درجة الحرارة الساكنة تزداد:

T1 / T0 = [2 * gam * M^2 - (gam - 1)] * [(gam - 1) * M^2 + 2] / [(gam + 1)^2 * M^2]

الضغط الساكن يزاداد:

p1 / p0 = [2* gam * M^2 - (gam - 1)] / (gam + 1)

الكثافة تتغير:

r1 / r0 = [(gam + 1) * M^2 ] / [(gam -1) * M^2 + 2]

مجموع الضعط يتغير إلى:

pt1 / pt0 = {[(gam + 1) * M^2 ] / [(gam - 1) *M^2 + 2]}^[gam/(gam-1)] * {(gam + 1) /[2 * gam * M^2 - (gam - 1)]}^[1/(gam - 1)]

الجزء الأيمن لكل المعادلات السابقة يعتمد على رقم ماخ. يمكن التعرف على جميع الظروف والحالات المتعلقة بموجة الصدمة العادية إذا كان رقم ماخ متاح.

اقرأ أيضاعدل

المصادرعدل

C. Borgnakke & R. E. Sonntag (2009). Fundementals of Thermodynamics 7th ed. WILEY: New Jersey.

 
هذه بذرة مقالة عن الفيزياء بحاجة للتوسيع. شارك في تحريرها.