Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Давление, возникающее при движении в текучей среде.
Pressure due to movement through a fluid medium
Давление набегающего потока – это давление, оказываемое на тело, движущееся в текучей среде, вызванное макроскопическим движением жидкости, а не случайным тепловым движением. Оно вызывает силу сопротивления, действующую на тело. Давление набегающего потока выражается в тензорной форме как
Ram pressure is a pressure exerted on a body moving through a fluid medium, caused by relative bulk motion of the fluid rather than random thermal motion. It causes a drag force to be exerted on the body. Ram pressure is given in tensor form as
,
,
где ρ – плотность жидкости; – это поток импульса в секунду в направлении через поверхность с нормалью в направлении . – компоненты скорости жидкости в этих направлениях. Полный тензор напряжений Коши является суммой этого давления набегающего потока и изотропного теплового давления (в отсутствие вязкости). В простом случае, когда относительная скорость перпендикулярна поверхности, и импульс полностью передается объекту, давление набегающего потока становится
where is the density of the fluid; is the momentum flux per second in the direction through a surface with normal in the direction. are the components of the fluid velocity in these directions. The total Cauchy stress tensor is the sum of this ram pressure and the isotropic thermal pressure (in the absence of viscosity). In the simple case when the relative velocity is normal to the surface, and momentum is fully transferred to the object, the ram pressure becomes
.
.
В метеоритах
Метеороиды входят в атмосферу Земли из космоса, двигаясь с гиперзвуковой скоростью не менее 11 км/с (7 миль/с) и зачастую значительно быстрее. Несмотря на то, что они проходят через разреженные верхние слои атмосферы Земли, огромная скорость метеороида всё равно быстро сжимает воздух на своём пути, создавая ударную волну. Метеороид испытывает так называемое динамическое давление. По мере сжатия воздуха перед метеороидом его температура быстро повышается. Это происходит не из-за трения, а просто из-за того, что множество молекул и атомов вынуждены занимать меньший объём, чем прежде. Динамическое давление и вызванные им очень высокие температуры – причина того, что лишь немногие метеороиды достигают поверхности Земли, а большинство сгорают или разрушаются на крошечные фрагменты. Более крупные или прочные метеориты могут взрываться в атмосфере, вызывая воздушный взрыв.
Meteoroids enter Earth's atmosphere from outer space traveling at hypersonic speeds of at least 11 km/s (7 mi/s) and often much faster. Despite moving through the rarified upper reaches of Earth's atmosphere the immense speed at which a meteor travels nevertheless rapidly compresses the air in its path, creating a shock wave. The meteoroid then experiences what is known as ram pressure. As the air in front of the meteoroid is compressed its temperature quickly rises. This is not due to friction, rather it is simply a consequence of many molecules and atoms being made to occupy a smaller space than formerly. Ram pressure and the very high temperatures it causes are the reasons few meteors make it all the way to the ground and most simply burn up or are ablated into tiny fragments. Larger or more solid meteorites may explode instead in a meteor airburst.
Взрывы в воздухе
Использование термина «взрыв» в данном контексте несколько неточно и может быть сбивающим с толку. Эта путаница усиливается тем, что энергии воздушного взрыва часто выражаются в эквиваленте ядерного оружия, как, например, при оценке воздушного взрыва в Тунгуске в мегатоннах тротила. Крупные метеороиды не взрываются в смысле химических или ядерных взрывчатых веществ. Скорее, в критический момент при входе в атмосферу колоссальное динамическое давление, испытываемое передней частью метеороида, преобразует его огромный импульс в силу, разрывающую его на части практически мгновенно. Эта концепция тупого тела применялась в капсулах программы «Аполлон».
The use of the term explosion is somewhat loose in this context, and can be confusing. This confusion is exacerbated by the tendency for airburst energies to be expressed in terms of nuclear weapon yields, as when the Tunguska airburst is given a rating in megatons of TNT. Large meteoroids do not explode in the sense of chemical or nuclear explosives. Rather, at a critical moment in its atmospheric entry the enormous ram pressure experienced by the leading face of the meteoroid converts the body's immense momentum into a force blowing it apart over a nearly instantaneous span of time. This blunt body concept was used in Apollo era capsules.