马赫反射

✍ dations ◷ 2025-04-05 00:59:31 #流体力学,物理学

马赫反射 (英语:Mach reflection)是一个超音速流体动力中的现象,以恩斯特·马赫为名,是一个包含有三种模式的反射震波

马赫反射可以在非稳态、拟稳态(pseudosteady)及稳态流动中出现. 当一个激波沿着一个固态的边缘传导时,激波撞击所形成沿着边缘的流场会产生一个二次反射激波,使的该流场会平行于边缘。在反射点上的流场在该区域是稳定的,而这样的现象便称为拟稳态流。当边缘和主要激波的角度大到一定程度,单一的反射激波不足以使的流场转为平行于边缘,进而发生马赫反射的现象

在稳态流场中,如果一个斜边被放入一个稳定的超音速流场,而该斜边所产生的激波冲击到平行于流场的壁面上时,激波会使得流场转向壁面,而会须要反射激波将流场转回平行于墙面的状态。当入射波超过某个角度时,反射激波产生的抵销作用不足以将流场转回来,便会产生一个可以观察到的马赫反射现象 马赫反射存在有三个种类的激波,也就是事件激波(incident shock)、反射激波(reflected shock)、和马赫杆(Mach stem)及滑动面。这三股冲击波交会的地方就是二维上的“三角点”,或是三围上的双重激波

唯一可以存在于稳态流场中的马赫反射是直接马赫反射。其中,马赫杆(Mach stem )是凸离流场来向,而且滑动面(slip plane)是斜向反射面。在不稳态流中,三角点(triple point)可能会远离表面,也有可能产生三角点对表面保持相对平稳的状态(平稳马赫反射stationary Mach reflection),或是朝向表面移动(反马赫反射 inverse Mach reflection).在反马赫反射中,马赫干是曲向流场来向,而滑动面则是斜离反射面 .

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