הצגת המקור של הדף "גל הלם נע"

ב[[הידרודינמיקה]], '''גל הלם נע''' הוא [[גל הלם]] אשר עובר דרך תווך של [[זורם]] (לרוב [[גז]]) עם [[מהירות]] יחסית למהירות הזורם אשר כבר מהווה את התווך.{{הערה|Shapiro, Ascher H., ''Dynamics and Thermodynamics of Compressible Fluid Flow,'' Krieger Pub. Co; Reprint ed., with corrections (June 1983), {{ISBN|0-89874-566-7}}.}} לפיכך, דרושות התאמות עבור הקשרים של [[גל הלם ניצב]] כדי לחשב את תכונות הגז בתווך לפני ואחרי גל ההלם הנע. הכרת נושא גלי ההלם הנעים חשובה ללימוד התופעות המתרחשות בעת פיצוץ, לצד שימושים נוספים.

== התאוריה ==
[[קובץ:גל הלם נע.png|ממוזער|שמאל|400px|סכמת מהירויות יחסיות לגז ולגל ההלם הנע עבור הפיתוח התאורטי.]]
כדי לפתח את המשוואות התאורטיות לגל הלם נע, ניתן להתחיל בסימון האזור שלפני גל ההלם בכתיב תחתון 1 ואת האזור שאחרי גל ההלם בכתיב תחתון 2. ניתן לראות זאת באיור, כאשר גל ההלם מתקדם ימינה. 
[[מהירות]] הגז בתווך מסומנת באות ''u'', ה[[לחץ]] באות ''p'', ו[[מהירות הקול]] המהירות היחסית בין הגל לגז היא W, כלומר מהירות הגל הכוללת, שווה ''u<sub>1</sub>'' + ''W''.

כעת ניתן להתבונן ב[[מערכת ייחוס]] אשר נעה יחד עם גל ההלם. כלומר מנקודת המבט של גל ההלם מערכת הצירים נייחת, אך הגז באזורים 1 ו-2 נע במהירות יחסית למערכת הצירים. סימון אזור 1 באות x ואזור 2 באות y מוביל לביטוי המהירויות היחסיות של גל ההלם:
:<math>\ u_y = W + u_1 - u_2,</math>

:<math>\ u_x = W.</math>

באמצעות המהירויות היחסיות הללו, תכונות הגז באזורים שלפני ואחרי גל ההלם ניתנות להגדרה כדלקמן, כאשר ה[[טמפרטורה]] של הגז מסומנת באות ''T'', ה[[צפיפות החומר|צפיפות]] באות ''ρ'', ו[[מספר מאך]] באות ''M'':

:<math>\ p_1 = p_x \quad ; \quad p_2 = p_y \quad ; \quad T_1 = T_x \quad ; \quad T_2 = T_y,</math>

:<math>\ \rho_1 = \rho_x \quad ; \quad \rho_2 = \rho_y \quad ; \quad a_1 = a_x \quad ; \quad a_2 = a_y,</math>

:<math>\ M_x = \frac{u_x}{a_x} = \frac{W}{a_1},</math>

:<math>\ M_y = \frac{u_y}{a_y} = \frac{W + u_1 - u_2}{a_2}.</math>

עם סימון [[יחס קיבול החום]] של הגז באות γ, [[מהירות הקול]], הצפיפות ויחסי הלחצים יכולים להתקבל מהקשרים הבאים:

:<math>\ \frac{a_2}{a_1} = \sqrt{1 + \frac{2(\gamma - 1)}{(\gamma + 1)^2}\left[\gamma M_x^2 - \frac{1}{M_x^2} - (\gamma - 1)\right]},</math>

:<math>\ \frac{\rho_2}{\rho_1} = \frac{1}{1-\frac{2}{\gamma + 1}\left[1 - \frac{1}{M_x^2}\right]},</math>

:<math>\ \frac{p_2}{p_1} = 1 + \frac{2\gamma}{\gamma + 1}\left[M_x^2 - 1\right].</math>

יש לזכור כי המשוואות לעיל הן עבור גל הלם המתקדם ימינה. עבור גל המתקדם שמאלה, יש להחליף את האינדקסים x ו-y ולקבל כי:

:<math>\ u_y = W - u_1 + u_2,</math>

:<math>\ M_y = \frac{W - u_1 + u_2}{a_2}.</math>

== ראו גם==
* [[גל הלם]]
* [[גל הלם משופע]]
* [[גל הלם ניצב]]
* [[זרימה דחיסה]]
* [[גל התפשטות]]

== קישורים חיצוניים ==
* [http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/bgc.html NASA Beginner's Guide to Compressible Aerodynamics]

== הערות שוליים ==
<div style="direction: ltr;">
{{הערות שוליים}}
</div>



[[קטגוריה:אווירודינמיקה]]
[[קטגוריה:הידרודינמיקה]]