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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 物理 » 基础物理 » 冲击波衰减的问题
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hhf0711

木虫 (小有名气)

[交流] 冲击波衰减的问题

冲击波在介质中传播时，速度会逐渐由超声速衰减成声速。
请问造成冲击波速度衰减的原因是什么呢？是周围环境的阻力还是能量的release？
另外，这种速度的衰减和介质有什么关系？因为研究中发现在水中传播的冲击波相对于空气中传播的冲击波，速度衰减更快。
谢谢大家的关注和回复！这是小弟一篇文章中审稿人的重要问题，请大家帮助！
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1楼 2014-11-15 12:42:07
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pippi6

铁杆木虫 (著名写手)

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10楼: Originally posted by hhf0711 at 2014-11-16 15:18:07
我所说的冲击波是超音速的。冲击波在传播过程中速度降低，是因为其动能转化成周围介质的热能了么？请问，冲击波的动能是否也有一部分转化成了周围介质的动能呢？
激波和冲击波有什么区别呢？...

流体的动能最后总归是要转化为热能的，这是没跑的。但是，途径不同，机制不同，效率不同。我的意思是说，这样的说法失于泛泛。在过程中，当然一部分会产化为周围小尺度的动能，这个叫energy cascading。当尺度足够小，不就是热能了吗？气体的热能无外乎分子动能啊。冲击波应该是一种比较直觉的描述，比如由周围环境突然变化产生冲击，例如爆炸，地震，活塞突然运动之类。但是，不必都是超音速吧。而激波必然是超音速到亚音速的转变。至少气体如此。这是有很经典的理论作为基础的。
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11楼2014-11-16 16:34:50
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pippi6

铁杆木虫 (著名写手)

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如果是可压比如空气，从超音到亚音会经历激波。激波应该是强烈的阻尼，在很窄的空间里动能消耗成热能，变成温度、密度增加。
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6楼2014-11-15 13:02:43
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hhf0711

木虫 (小有名气)
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6楼: Originally posted by pippi6 at 2014-11-15 13:02:43
如果是可压比如空气，从超音到亚音会经历激波。激波应该是强烈的阻尼，在很窄的空间里动能消耗成热能，变成温度、密度增加。

那请问在水中冲击波衰减得更快是因为水中动能转化成热能比在空气中更迅速？其中的原因是什么呢？
冲击波的衰减可以理解成能量在介质中扩散么？
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8楼2014-11-15 20:24:45
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pippi6

铁杆木虫 (著名写手)

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引用回帖:
8楼: Originally posted by hhf0711 at 2014-11-15 20:24:45
那请问在水中冲击波衰减得更快是因为水中动能转化成热能比在空气中更迅速？其中的原因是什么呢？
冲击波的衰减可以理解成能量在介质中扩散么？...

水中冲击波没研究过，不能回答。你所谓冲击波都是超音速吗？ 如果不是就请区分。一般的波都只是收到普通Newton流体粘性的阻尼，像普通流体运动一样。但激波不一样。因为很大的梯度造成强烈耗散。在可压激波情况，速度从超音速直接降到亚音速，需要密度大幅增加以保证质量连续性。产生的温度增加也是局部的。当然，经过传热再继续扩散，这是结果而不是原因。能量（动能）在介质中扩散当然是一般倾向，但不能区分具体机制。
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9楼2014-11-15 22:11:32
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