Re: Прикидочный расчет...
>>Не понял? Вы приняли давление в УВ в 1 атм. На самом деле на поверхности грунта давление - сотые доли атмосферы, и в УВ будет порядка 1/10 атм.
>
>Ладно, забудьте об отраженном воздухе и каше ударных волн.
>Упростим модель.
>Пусть поверхность гладкая. Тогда натекающий на нее поток создает над поверхностью прямой скачок уплотнения, зависящий от числа Маха потока.
Все. Дальше можно не читать. Это не упрощение, это ПЕРЕупрощение, делающее всю затею бессмысленной. Поверхность не гладкая, она сильно пористая, один из основных эффектов - проникновение газа в поры грунта и разрушение его изнутри. Неужели это можно не знать?
>Если число Маха всего-лишь 2, то между прямым стоячим скачком уплотнения и поверхностью ВЕСЬ газ сжимается в 4.5 раза по отношению к давлению набегающего потока. Если М=2.5, то возрастание давления в 7.4 раза. Дальше - табличка в Лойцянском кончается. А считать - лень. Но при при том, что давление в КС 8 атм, а газ расширился до 0.1 атм, я могу ожидать скорость 6-7 Мах. Это и будет соответствовать повышению давления заторможенного газа до нескольких атмосфер.
То, что Вы можете ожидать, не имеет ничего общего с реальностью. Газ, взаимодействуя с грунтом, проникает в него и постепенно тормозится в нём с постепенным ростом давления. И если динамическое давление потока на уровне грунта при отсутствии преграды было бы порядка сотых долей атм., то сильнопористая преграда приводит к увеличению давления от силы на полпорядка.
>Еще раз повторяю для непонятливых. Если все гладко и хорошо, то теоретическим пределом возможного повышения давления в скачке является исходное давление в КС. В реальности меньше, но 3-5 атмосфер вполне реальны.
Забудьте об этом. Просто забудьте. Никакого роста давления в 100 раз не будет нигде и никогда.
>А об 1 атмосфере говорить можно совершенно смело. Это заниженная оценка.
Говорить можно о чём угодно. Можно даже о 100 атмосферах. Но к реальности это не будет иметь никакого отношения.
>Разумеется, эта сжатая до давления в пару-тройку атмосфер газовая пробка в приближении модели гладкой поверхности, будет стремиться расшириться в вакуум в радиальном направлении. Вот здесь сверхзвука не будет. Температура в пробке устанавливается ровно такая, чтобы на скачке уплотнения скорость звука была равна скорости набегающего потока. А движение под пробкой будет звуковым. Но на таком уровне температуры, что скорость потока оказывается масштаба тысячи метров в секунду.
>А теперь напоминаю некогда вами же приведенную кривую для коэффициента аэродинамического сопротивления. На скорости звука даже для заостренных тел коэффициент поднимается до единицы. Для тупых - он превосходит единицу. Например, для цилиндра, на торец которого натекает звуковой поток К=1.33.
>Давление скоростного напора равно (плотность газа)х(квадрат скорости). В газе пробки при натекающем потоке 6-7 Мах плотность возрастает не в десятки раз, а приблизительно в 5 раз. Т.е. составляет приблизительно половину атмосферной плотности воздуха. И давление скоростного напора на камень оказывается 5 атмосфер. И все они толкают камень, причем с коэффициентом более 1 - поскольку камень туп.
Станислав, ещё раз. Под соплом камень толкает перепад давлений между его сторонами. Потому что газ приходит СВЕХРУ и стремится расшириться во все стороны. И перепад давлений между сторонами камня будет НИЧТОЖНЫМ.
>О тени камня можно уже не рассуждать. Аэродинамическая формула является экспериментальной. И не зависит от того, какие у нас мысленные модели обтекания. Тупой предмет - сопротивление больше полного давления скоростного напора.
>Ну а когда газ достаточно удалится по радиусу за пределы сечения набегающей сверху струи - он расширяется, охлаждается, течение становится сверхзвуковым. И камень за переделами сечения струи из сопла ЛМ уже движется толкаемый скачком уплотнения опережающего его сверхзвукового потока. И продолжает интенсивно разгоняться.
За пределами сопла камень "разгоняется" ничтожной силой.
>>Что ломается и что остаётся - хорошо известно, просчитано и смоделировано задолго до нас с Вами.
>Да? Типа исследовать прочностные свойства реголита после полетов было никому не нужно. Все было известно и просчитано до первой посадки?
О, после полётов это очень хорошо изучалось. Более того, это была одна из ОСНОВНЫХ ЗАДАЧ первой экспедиции, все результаты есть и опубликованы. Неужели Вы не знали? Но и до первой экспедиции исследование свойств реголита, включая, воздействия струи на грунт было одной из ОСНОВНЫХ ЗАДАЧ АМС "Сервейер", все эти результаты есть, опубликованы и непосредственно использовались для программы "Аполлон". Неужели это можно не знать?!
>>Вы всё-таки определитесь: там "довольно продолжительное время действует спутный поток" или там "хаос ударов со всех сторон"? Договоритесь, так сказать, с самим собой.
>Хаос ударов возникает в нестационарном случае непрерывно изменяющихся параметров приближающейся к поверхности струи и нестационарного распределения потоков - из-за изменения формы подстилающей поверхности, разметаемой и взрываемой струей.
>Понятно, что после образования воронки, например, будет происходить искажение потока, он, помимо радиальной, приобретет на выходе из воронки вертикальную составляющую ВВЕРХ. И исказит прямые скачки уплотнения по соседству. Вплоть до срыва этих скачков и образования новых.
>Этот нестационарный случай более сильный. Налетающие друг на друга скачки уплотнения при каждом столкновении дожимают друг друга. Давление и плотность газа возрастает при этом в разы. И может превысить давление в КС. Но локально.
>Стационарный же случай в только что приведенной модельке.
Так Вы всё-таки определитесь, наконец, что действует на камень - "хаос ударов" или "стационарный случай". Уже пора бы определиться, не правда ли?
>>С какой радости "тень за камнем - зона разрежения"? Станислав, Вам, похоже, чудится, будто газ дует на камень только с одной стороны, причём вбок?
>Потому что скачок уплотнения возникает только со стороны набегающего потока. Сверху над камушками в устаканившемся случает СТОИТ прямой скачок уплотнения. Набегающий газ, пройдя через скачок уплотнения, останавливается в своем движении к поверхности. Термализуется - и уходит в радиальном направлении, освобождая место для вновь поступающего через скачок газа. И с силой тащит за собой все, что ни попадя.
Так над камушком тоже что-то стоИт? Так оно его, наверное, к грунту прижимает, нет? И с какой стороны у Вас на камушек поток всё-таки набегает - с юга, с севера, слева, справа?
