弓形激波 (空氣動力學)

弓形激波，也稱為分離激波或弓激波，是一種彎曲傳播的擾動波，其特徵是壓力、溫度和密度等參量突然、不連續的變化。當超音速流遇到一個物體時，就會產生這種現象，在該物體周圍，流動的偏向角必需要高於附加斜激波的最大偏向角（參見分離準則^[1] ）。隨後，斜激波轉變為彎曲的分離激波。弓激波通常在存在高速流動的偏轉角時在鈍體周圍形成，因為鈍體對其周圍的流動施與了高偏轉角。

弓形激波的熱力學轉化是非等熵的，並且激波的流速將從上游的超音速降低到下游的亞音速。

應用[編輯]

弓形激波顯着增加了超音速行駛物體的阻力。

由於返回艙需要大量阻力才能在重返大氣層期間減速，弓形激波的這一特性被應用於阿波羅計劃等太空任務返回艙的設計。

不同激波間關係[編輯]

與普通激波和斜激波一樣，

上游靜壓低於下游靜壓。
上游靜態密度低於下游靜態密度。
上游靜態溫度低於下游靜態溫度。
上游總壓力大於下游總壓力。
上游總密度低於下游總密度。
上游總溫度等於下游總溫度，因此激波被認為是等焓的。

對於彎曲的激波，激波角度是不同的，因此整個激波前部的強度也不同。因此，激波後部的流速和渦度可以通過克羅科定理計算，該定理獨立於任何假設無粘流的 EOS（狀態方程）。 ^[2]

另見[編輯]

參考[編輯]

^ Ben-Dor, G. Shock Wave Reflection Phenomena. Shock Wave and High Pressure Phenomena. 2007 [2023-11-24]. Bibcode:2007swrp.book.....B. ISBN 978-3-540-71381-4. doi:10.1007/978-3-540-71382-1. （原始內容存檔於2023-12-10）（英國英語）.
^ Supersonic Flow and Shock Waves. [2023-11-24]. （原始內容存檔於2023-11-24）（英語）.

Landau, L.D.; Lifshitz, E.M. Fluid Mechanics 2nd edition. Elsevier. 2005 [1959]. ISBN 978-0-7506-2767-2.
Courant, R.; Friedrichs, K.O. Supersonic Flow and Shock Waves. New York: Interscience Publishers. 1956 [1948].

[1] Ben-Dor, G. Shock Wave Reflection Phenomena. Shock Wave and High Pressure Phenomena. 2007 [2023-11-24]. Bibcode:2007swrp.book.....B. ISBN 978-3-540-71381-4. doi:10.1007/978-3-540-71382-1. （原始內容存檔於2023-12-10）（英國英語）.

[2] Supersonic Flow and Shock Waves. [2023-11-24]. （原始內容存檔於2023-11-24）（英語）.

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