Ядерный взрыв

Проблемное определение

Согласно текущему использованию, шок — это внезапный непрогрессивный переход без посредника. Мы можем определить эту идею математически, формально строго, с понятием непрерывности . По определению всегда можно найти промежуточные точки между двумя точками непрерывного пространства. Следовательно, для математика удар будет прерывистым переходом.

Существование толчков кажется несовместимым с принципом Лейбница  : природа не совершает скачков. Текущие наблюдения, кажется, противоречат этому принципу. Пространственный переход на границе раздела между жидкостью и ее паром, по-видимому, довольно жесток. Либо есть жидкость, либо есть пар, и мы внезапно переключаемся с одного на другое. На самом деле не все так просто. Мы можем смоделировать границу раздела жидкость-пар с помощью непрерывного перехода, при котором концентрация молекул (или их вероятность присутствия) непрерывно переходит от своего значения в жидкости к значению в паре. В более общем смысле, для любой прерывистой модели мы можем найти непрерывную модель, которая очень похожа на нее (настолько похожа, насколько мы хотим). Таким образом, различие между непрерывностью и разрывом не имеет большого смысла с точки зрения экспериментальной физики. Вы можете выбрать нужные модели. Это просто зависит от того, что вы хотите с этим делать. Но с математической точки зрения принцип Лейбница вполне верен: все, что существует, можно описать функциями.

Волны в физическом смысле этого поле . Неровная поверхность (без брызг и трещин) озера — довольно наглядный пример. Уровень воды может меняться в пространстве (на поверхности озера) и во времени. Движение поверхности математически описывается функцией h трех переменных x, y и t. h (x, y, t) — высота воды в точке (x, y) в момент времени t.

Ударная волна — это поле, в котором происходит движущийся прерывистый пространственный переход. В случае поверхности озера ударная волна была бы движущейся водной стенкой (своего рода приливной волной).

Твердое тело моделируется двумя твердыми телами, соединенными пружиной. Внезапное изменение скорости твердого тела (временная неоднородность) порождает пространственную неоднородность поля скорости (механическое напряжение в левой части и инерция в правой части).

Это может быть результатом временного скачка скорости в зоне, тогда ударная волна возникает в результате столкновения . Действительно, столкновение подразумевает внезапное изменение скорости в зоне контакта (локальный временной разрыв), в то время как остальная часть рассматриваемого тела сохраняет свою первоначальную скорость ( принцип инерции ), поэтому возникает пространственный разрыв (резкий переход в скорости поле).

Пространственная неоднородность также может быть результатом временной неоднородности ускорения , тогда как ударная волна возникает в результате рывка при контактном воздействии. Здесь снова происходит резкое изменение ускорения в зоне контакта, поэтому локально происходит деформация, отличная от остальной части тела, и, следовательно, пространственная неоднородность поля деформации .

С другой стороны, ударная волна отсутствует, если скачок скорости или ускорения является результатом изменения объемной силы (обычно изменения электромагнитной силы), поскольку нет пространственной неоднородности.

Аналогии

Ударную волну можно описать как самую дальнюю точку перед движущимся объектом, которая «знает» о приближении объекта. В этом описании положение ударной волны определяется как граница между зоной, не имеющей информации о событии, вызывающем ударную волну, и зоной, в которой имеется информация о событии, вызывающем ударную волну, аналогично световому конусу, описанному в специальной теории относительности .

Чтобы произвести ударную волну, объект в данной среде (например, в воздухе или воде) должен перемещаться со скоростью, превышающей местную скорость звука. В случае летательного аппарата, движущегося с высокой дозвуковой скоростью, области воздуха вокруг самолета могут перемещаться точно со скоростью звука, так что звуковые волны, покидающие самолет, накапливаются друг на друге, подобно пробке на автомагистрали. . Когда образуется ударная волна, местное давление воздуха увеличивается, а затем распространяется вбок. Из-за этого эффекта усиления ударная волна может быть очень интенсивной, больше похожей на взрыв, если слышать ее на расстоянии (не случайно, поскольку взрывы создают ударные волны).

Аналогичные явления известны вне механики жидкостей. Например, частицы, ускоряющиеся сверх скорости света в преломляющей среде (где скорость света меньше, чем в вакууме , например в воде ), создают видимые ударные эффекты, явление, известное как черенковское излучение .

Почему болит спина?

В условиях малоподвижного образа жизни или наоборот длительного воздействия высоких физических нагрузок, при нарушениях осанки, походки, при избыточной массе тела ухудшается кровоснабжение межпозвонкового диска, ядро диска обезвоживается, его структура из гелеобразной превращается в волокнистую, ухудшается способность пружинить и гасить удары. По мере того, как волокна фиброзного кольца слабеют, пульпозное ядро начинает выпячиваться, например, в сторону межпозвоночного канала (протрузия диска). Фиброзное кольцо утрачивает свою прочность, возникает нестабильность позвоночника, что может приводить к формированию межпозвонковой грыжи. Параллельно с формированием межпозвоночной грыжи при остеохондрозе наблюдается повреждение межпозвоночных суставов, разрушительные изменения самого позвонка (хряща) и связок и затем ,как следствие, появление остеофитов — костных наростов. Появление остеофитов в народе иногда называют образованием шипов или отложением солей.

Остеофиты могут постоянно раздражать связки позвоночника, что постепенно приводит также к их окостенению и к ограничению движений в пораженном отделе позвоночника, а также могут травмировать близлежащие мягкие ткани, повреждать волокна фиброзного кольца, ускоряя образование грыжи.

История использования ударных волн в медицине

Ударная волна на примере взрыва атомной бомбы

История экстракорпоральной ударно-волновой терапии начинается еще в 50-х годах 20 века. Во время Второй мировой войны после бомбежек городов с водными бассейнами находили мертвых людей без внешних признаков повреждения, но при этом их легкие и другие внутренние органы сильно пострадали. Как выяснилось в ходе изучения этого явления, люди погибли во время взрывов глубоководных снарядов при чем в момент смерти находились на большом расстоянии от очага взрыва.

Первым изобретателем генератора ударной волны был Френк Рейбер. В тех же далеких 1950-х годах он хотел найти способ излечения людей от мозговых опухолей без применения хирургии. Его идея заключалась в создании источника (генератора) фокусированных ударов давления для последующей их передачи в человеческий организм.

Первый генератор ударных волн

Несмотря на провальные результаты экспериментов Фрэнка Рейбера, его идея реализации генератора акустических волн оказалась на то время революционной. В процессе исследования стало очевидным, что искусственный источник ударных волн не может излечить мозговые опухоли, но сам аппарат и придуманные системы для образования акустической волны активно используется в современной медицине.

Через 30 лет после экспериментов с ударной волной возникли научные подтверждения эффективности дробления камней в почках в теле человека экстракорпоральной ударно-волновой терапией.

Ударно-волновая терапия, используя ультразвуковой импульс  и экстракорпоральную (вне тела человека) акустическую энергию, сфокусировала ударную волну на камне в мочевом пузыре человека – стала первым в мире неинвазивным методом лечения мочекаменной болезни. Первые эксперименты учеными проводили на собаках, которым в почки вживлялись человеческие камни.

Лечение мочекаменной болезни фокусированными ударными волнами

В настоящее время, развитие ударно-волновой терапии, в частности, фокусированных волн, позволило легко  и без операций лечить камни в желчном и мочевом пузыре и слюнных железах.

Развитие ударно-волновой терапии продолжилось и к концу 80 – началу 90 годов появилось новое направление – радиальная ударно-волновая терапия. Этот тип акустических волн имеет рассеяную форму от генератора их образования и обладает в отличии от фокусированной ударной волны созидательными свойствами.

Ударно-волновая терапия в лечении ишемической болезни сердца

Попадая в ткани человека, радиальная волна рассеивается. Благодаря такой форме волны достигается совсем другое ее физическое воздействие. Одними из первопроходцев, кто ощутил на себе лечебные свойства радиальной ударно-волновой терапии стали участники олимпиад. Спортсмены первыми оценили высокую эффективность нового вида ударных волн в быстром излечении различных травм, полученных на соревнованиях. С тех пор радиальная ударно-волновая терапия стала почти единственным безоперационным методом лечения разрыва фасций (сухожилий), различных видов вывихов и других спортивных травм.

В настоящее время, развитие ударно-волновой терапии, в частности, фокусированных волн, позволило легко  и без операций лечить камни в желчном и мочевом пузыре и слюнных железах.

Развитие ударно-волновой терапии продолжилось и к концу 80 – началу 90 годов появилось новое направление – радиальная ударно-волновая терапия. Этот тип акустических волн имеет рассеяную форму от генератора их образования и обладает в отличии от фокусированной ударной волны созидательными свойствами.

Попадая в ткани человека, радиальная волна рассеивается. Благодаря такой форме волны достигается совсем другое ее физическое воздействие. Одними из первопроходцев, кто ощутил на себе лечебные свойства радиальной ударно-волновой терапии стали участники олимпиад. Спортсмены первыми оценили высокую эффективность нового вида ударных волн в быстром излечении различных травм, полученных на соревнованиях. С тех пор радиальная ударно-волновая терапия стала почти единственным безоперационным методом лечения разрыва фасций (сухожилий), различных видов вывихов и других спортивных травм.

Принцип действия УВТ

Ударная волна растягивает мембраны больных клеток, благодаря механическому колебанию. В результате увеличивается их проницаемость, нормализуется кровообращение, ускоряется обмен веществ. При длительной терапии эти процессы способствуют расщеплению накопленных кристаллов солей кальция.

Акустические волны создают микроранки на стенках капилляров костей, в результате чего деление новых клеток ускоряется, и заживление проблемных мест происходит намного быстрее. Под влиянием импульсов и давления образуются полостные образования, которые расширяясь, впоследствии лопаются. Создается противодействующая сила, разрушающая отложения солей.

Действие ударных импульсов распространяется на нервные клетки. При этом передача сигналов боли прерывается, и начинается синтез эндорфинов – гормонов счастья. Помимо разрушения застарелых кальцинатов, акустическая волна способствует ускоренному делению остеобластов и фибробластов. Это клетки, отвечающие за заживление костей и регенерацию соединительной ткани.

Еще одна проблема, с которой справляется УВТ-терапия – триггерные точки – основной источник боли в спине, шее, верхних и нижних конечностях. Образуются точки из уплотнений мышечных волокон. Акустические импульсы блокируют скопление кальция, что способствует восстановлению метаболизма и устранению болевых очагов на теле.

Если пациент страдает от хронических воспалительных процессов, УВТ поможет и в этом случае. Активность тучных клеток, подавляющих патологические процессы в организме, активируется волнами. При этом усиливается выработка иммунных агентов, которые сначала усиливают воспаление, а потом способствуют скорейшему восстановлению.

Ретроспектива аппаратов УВТ и их функции

Литотриптер

На заре разработок установки ударно-волновой терапии представляли собой  литотриптеры: использовалась большая головка. В девяностых годах врачи приступили к написанию научных докладов, посвященных воздействию ударной волны при излечении псевдоартрозов, несращению костей и плечелопаточного периартроза. Это было первым серьезным шагом в развитии ударно-волновой терапии. Установки представляли собой небольших размеров генераторы акустической волны и ежегодно становились меньшими. Насадки представлялись довольно громоздкими и были сложным для применения  УВТ в воздействии на небольшие суставы.

Как известно, в девяностых годах был накоплен достаточный опыт в применении литотриптеров в удалении камней в почках. Одними из первых подобных аппаратов были довольно большими и дорогостоящими. С развитием ударно-волновой терапии и особенно инженерной ее составляющей они начали приобретать меньшие размеры и становились менее дорогим. Это позволяло значительно расширить круг применения установок радиальной ударно-волновой терапии.

Richard Wolf Piezoson 100

В настоящее время врачи, применяющие ударно-волновую терапию, однозначно подтверждают ее регенеративный эффект. Десятилетний опыт применения акустической волновой терапии, а также, эксперименты в этой области доказали, что под воздействием лечебной ударной волны не только рассасываются кальцинаты и фиброзы внутри тканей человека, но и провоцируют рост новых капилляров (неоангиогенез) – впервые в медицине!

В наше время благодаря этим эффектам ударно-волновая терапия с успехом применяется в лечении артрозов, грыж, остеохондроза, пяточных шпор, эпикондилита, плечелопаточного периартроза и много других заболеваний. Бурный рост показаний, которые относятся к ударно-волновой терапии растет с каждым годом.

Первый мобильный аппарат УВТ с фокусированной ударной волной был презентован в  2000 году компанией Richard Wolf. Данная установка обладала компактными размерами и имела доступную для широкого применения стоимость. Его особенностью был несомненно размер – аппарат ударно-волновой терапии легко помещался на обычном столе. Richard Wolf Piezoson 100 представлял ценность тем, что имел небольшой манипулятор и  не имел громоздких блоков для ультразвукового наведения. Для регулировки глубины воздействия акустической волны в ткани человека использовался железный стержень, который растягивал мембрану, примыкающую к коже.

Системы для радиальной от Gymna

В наше время лидерами в производстве и конструировании установок ударно-волновой терапии является компания Gymna (Гимна, Бельгия). В 2012 году они заняли более 60% рынка в мире установок ударно-волновой терапии. Данное оборудование имеет на “вооружении” более 20 (!) аппликаторов, позволяющие ударной волне достигать самых глубоких участков тела, имеют разную форму волны и соединяют в себе запетантованную технологи биомеханической стимуляции и вибротерапии. Аппараты данной компании имеют в себе модули УЗИ с цветным доплером, большой сенсорный экран и самое главное – рецепты лечения конкретного заболевания, относящееся к показанию ударной-волновой терапии. Gymna – единственная в мире компания, которая проводит медицинские изыскания по воздействию ударной волны на человека и владеет собственной исследовательской лабораторией в Европе.

Ударно-волновая терапия на бельгийских установках позволяет в некоторых случаях полностью избежать хирургического вмешательства и негативных эффектов, а эффективность лечебных ударных волн достигает 98%.

Пример неоангиогенеза. Применение ударно-волновой терапии в лечение ишемической болезни сердца

Особенности проведения УВТ

На необходимый участок тела наносят гель. Специальным датчиком врач обрабатывает эту зону, выставляя определенную силу давления и частоту акустических волн. Для каждого заболевания предусмотрены свои параметры. Действие импульсов ощущается как легкое приглушенное постукивание в очаге воспаления. Если воспалительный процесс выражен сильно, человек испытывает толчкообразную боль.

При грамотном подходе физиотерапевтический метод является безболезненным, абсолютно безопасным для организма, благотворно сказываясь на течении многих заболеваний. Продолжительность курса в среднем составляет 5-8 сеансов. Одним из главных преимуществ УВТ считают существенное сокращение периода реабилитации. С помощью такого лечения удается повысить выносливость опорно-двигательного аппарата при тяжелых физических нагрузках.

Ударные волны из-за нелинейного закручивания

Ударные волны могут образовываться из-за обострения обыкновенных волн. Наиболее известным примером этого явления является океанские волны , что форма выключатели на берегу . На мелководье скорость поверхностных волн зависит от глубины воды. Набегающая океанская волна имеет немного более высокую скорость около гребня каждой волны, чем около впадин между волнами, потому что высота волны не бесконечно мала по сравнению с глубиной воды. Вершины достигают впадин до тех пор, пока передний край волны не образует вертикальную грань и не переливается, образуя турбулентный скачок (прерыватель), который рассеивает энергию волны в виде звука и тепла.

Подобные явления влияют на сильные звуковые волны в газе или плазме из-за зависимости скорости звука от температуры и давления . Сильные волны нагревают среду около каждого фронта давления из-за адиабатического сжатия самого воздуха, так что фронты высокого давления опережают соответствующие впадины давления. Существует теория, согласно которой уровни звукового давления в медных духовых инструментах, таких как тромбон, становятся достаточно высокими, чтобы произошло увеличение крутизны, составляющее неотъемлемую часть яркого тембра инструментов. Хотя образование ударной волны этим процессом обычно не происходит с незакрытыми звуковыми волнами в атмосфере Земли, считается, что это один из механизмов, с помощью которого солнечная хромосфера и корона нагреваются посредством волн, распространяющихся вверх из недр Солнца.

Обычное понятие ударной волны

Любое движение, каким-либо образом наложенное на газ, можно интерпретировать, рассматривая последовательность небольших возмущений, которые распространяются со скоростью звука. Если их интенсивность достаточна, они впечатляют наши уши.

При определенных условиях они могут находиться в зоне, за пределами которой не слышен звук. Это явление, называемое ударной волной , встречается во многих задачах газовой динамики, особенно в сверхзвуковой аэродинамике. Подобные явления наблюдаются и в самых разных областях физики.

Мобильный телефон создает ударные волны, когда его скорость превышает скорость звука. Допустимо сказать, что удар возникает, когда мобильное устройство сталкивается с газообразными частицами, которые не были предупреждены о его прибытии .

Исторический

В 1808 году Пуассон нашел решение с разрывом уравнений Эйлера, которое удовлетворяло закону сохранения массы и импульса. Бернхард Риман в своей диссертации 1860 года не мог сказать, было ли это реальным решением или простым математическим любопытством.

Это был Эрнст Мах , который элегантно решить эту проблему, опубликовав в 1876 году фотографии ударной волны, вызванной ружейной пулей и создает , что соответствующий параметр представляет собой отношение скорости мобильных к скорости звука ( число от Mach ).

Уильям Джон Маккорн Ренкин (1870) и Пьер-Анри Гюгонио (1887) независимо друг от друга установили уравнения правой ударной волны, основанные на сохранении массы, импульса и энергии.

Они не указали направление ударной волны, и проблема была решена Людвигом Прандтлем в 1908 году. Существование ударной волны связано с увеличением энтропии во время сжатия, которое изменяется от дозвукового к сверхзвуковому. Обратное преобразование от сверхзвукового к дозвуковому происходит через изэнтропическое явление, называемое вентилятором расширения.

Описание

Маха конус , изображенный на Маха Число является упрощенной , но соответствующая картина реальной ударной волны. Пока бесконечно маленький мобильный телефон движется со скоростью ниже скорости звука, создаваемые им помехи удаляются от него во всех направлениях. Когда он превышает 1 Маха, они хранятся в конусе, на вершине которого находится мобильный телефон. Таким образом, возникает разрыв, который можно квалифицировать как ударная волна, между внутренней частью нарушенного конуса и внешней стороной. Тем не менее, это бесконечно малая ударная волна: внешнее и внутреннее поведение почти не отличаются.

Настоящая ударная волна возникает с мобилем конечных размеров. Можно считать, что конус Маха, связанный ранее с точкой, распадается на линии Маха. В случае с мобильным телефоном значительных размеров каждая точка имеет свою собственную систему линий Маха. Эти различные системы объединяются, чтобы дать волну или ударные волны, которые, накладывая эффекты различных точек на тело, теперь имеют конечную интенсивность. Для получения информации об этих более сложных явлениях, которые происходят вблизи крыла самолета, см. Сверхзвуковой и Трансзвуковой .

Следовательно, ударная волна является местом внезапных изменений составляющей нормальной скорости удара, давления и температуры. С другой стороны, ударная волна — это физическое существо, которое, очевидно, не может иметь нулевую толщину. В этом случае происходят особенно жестокие явления, лежащие в основе «звукового удара», наблюдаемого при любой сверхзвуковой скорости. Тем не менее, эта толщина достаточно мала, чтобы ею можно было пренебречь в конкретных приложениях, что позволяет сопоставить ударную волну с математической поверхностью.

Виды и типы взрывов

Выделяют три основных типа взрывов. Каждый из них может быть одинаково разрушительным и причинять колоссальный ущерб населению, инфраструктуре, окружающей среде.

Химические взрывы происходят в результате реакций разложения или соединения, сопровождающихся выделением теплоты. Следствием этого становится быстрое расширение выделяемого газа и образование ударной волны.

При механическом (физическом) взрыве внутри ограниченного пространства происходит расширение газа под высоким давлением. Выброс за пределы пространства избыточного давления создает ударную волну.

Ядерный взрыв происходит в результате реакции синтеза или деления, при которой очень быстро выделяется большое количество тепла и газа. Высвободившаяся энергия нагревает окружающий воздух и создает взрывную волну.

Вид взрыва зависит от свойств горючих материалов и их взаимодействия с атмосферным кислородом, который горит только с определённым количеством горючей субстанции (процесс окисления). В зависимости от силы взрыва и связанной с ним скорости распространения волны давления различают:

  • низкоскоростную детонацию;
  • дефлаграцию, или распространение процесса горения с дозвуковой скоростью;
  • детонацию, или распространение взрыва со сверхзвуковой скоростью.

Следствием всех типов взрывов являются ударное, тепловое и вибрационное воздействия на объекты, нередко приводящие к их разрушению или уничтожению.

Что делать при ядерном взрыве

Защитой от всех поражающих факторов ядерного оружия является укрытие населения в защитных сооружениях. Люди, укрытые в таких убежищах, не подвержены воздействию поражающих факторов ядерного взрыва — светового излучения, ударной волны. Конструкции защитных сооружений значительно ослабляют действия проникающей радиации и радиоактивного излучения при заражении местности радиоактивными веществами.

При нахождении людей во время ядерного взрыва вне убежищ, в целях защиты необходимо использовать ближайшие естественные укрытия. Если их нет рядом, нужно повернуться к взрыву спиной, лицом вниз лечь на землю, спрятав руки под себя. Когда пройдёт ударная волна, — через 15 –20 секунд после взрыва — следует встать и немедленно надеть средство защиты органов дыхания (противогаз, респиратор). При неимении их плотно закрыть нос и рот подручным материалом — плотной тканью, шарфом, платком.
Затем необходимо отряхнуть одежду и обувь от осевшей на них пыли, при возможности воспользоваться средствами защиты кожи и покинуть зону поражения или укрыться в ближайшем защитном сооружении.

В сверхзвуковых потоках

Диаграмма давление-время во внешней точке наблюдения для случая прохождения сверхзвукового объекта мимо наблюдателя. Передний край объекта вызывает сотрясение (слева, красный), а задний край объекта вызывает расширение (справа, синий).

Коническая ударная волна с зоной контакта с землей в форме гиперболы, выделенной желтым цветом.

Резкое изменение характеристик среды, характеризующих ударные волны, можно рассматривать как фазовый переход : диаграмма давление-время при распространении сверхзвукового объекта показывает, что переход, вызванный ударной волной, аналогичен динамическому фазовому переходу .

Когда объект (или возмущение) движется быстрее, чем информация может распространяться в окружающую среду, тогда жидкость рядом с возмущением не может отреагировать или «уйти с дороги» до того, как возмущение прибудет. В ударной волне свойства жидкости ( плотность , давление , температура , скорость потока , число Маха ) изменяются практически мгновенно. Измерения толщины ударных волн в воздухе дали значения около 200 нм (около 10 -5 дюймов ), что по порядку величины равно длине свободного пробега молекул газа. Применительно к континууму это означает, что ударная волна может рассматриваться либо как линия, либо как плоскость, если поле течения является двумерным или трехмерным, соответственно.

Ударные волны образуются, когда фронт давления движется со сверхзвуковой скоростью и давит на окружающий воздух. В области, где это происходит, звуковые волны, распространяющиеся против потока, достигают точки, где они не могут двигаться дальше вверх по потоку, и давление в этой области постепенно нарастает; быстро образуется ударная волна высокого давления.

Ударные волны не являются обычными звуковыми волнами; ударная волна принимает форму очень резкого изменения свойств газа. Ударные волны в воздухе воспринимаются как громкий «треск» или «щелчок». На больших расстояниях ударная волна может превратиться из нелинейной в линейную волну, вырождающуюся в обычную звуковую волну, поскольку она нагревает воздух и теряет энергию. Звуковая волна воспринимается как знакомый «глухой удар» или «удар» звукового удара , обычно создаваемый сверхзвуковым полетом самолета.

Ударная волна — это один из нескольких способов сжатия газа в сверхзвуковом потоке. Некоторые другие методы представляют собой сжатия, в том числе сжатия Прандтля – Мейера. Метод сжатия газа приводит к различным температурам и плотностям для заданного перепада давлений, которые могут быть аналитически рассчитаны для газа, не вступающего в реакцию. Сжатие ударной волной приводит к потере общего давления, а это означает, что это менее эффективный метод сжатия газов для некоторых целей, например, на входе в ГПВРД . Возникновение давления-сопротивления на сверхзвуковых самолетах в основном связано с воздействием на поток ударного сжатия.

В сверхзвуковых потоках

Диаграмма давление-время во внешней точке наблюдения для случая прохождения сверхзвукового объекта мимо наблюдателя. Передний край объекта вызывает сотрясение (слева, красный), а задний край объекта вызывает расширение (справа, синий).

Резкость изменения свойств среды, характеризующих ударные волны, можно рассматривать как фаза перехода: диаграмма давление-время движения сверхзвукового объекта показывает, что переход, вызванный ударной волной, аналогичен переходу динамический фазовый переход.

Когда объект (или возмущение) движется быстрее, чем информация может распространяться в окружающую среду, тогда жидкость рядом с возмущением не может отреагировать или «уйти с дороги» до того, как возмущение прибудет. В ударной волне свойства жидкости (плотность, давление, температура, скорость потока, число Маха) меняются почти мгновенно. Измерения толщины ударных волн в воздухе дали значения около 200 нм (около 10−5 в), что по порядку величины равно длине свободного пробега молекул газа. Применительно к континууму это означает, что ударная волна может рассматриваться либо как линия, либо как плоскость, если поле течения является двумерным или трехмерным, соответственно.

Ударные волны образуются, когда фронт давления движется со сверхзвуковой скоростью и толкает окружающий воздух. В области, где это происходит, звуковые волны, распространяющиеся против потока, достигают точки, где они не могут двигаться дальше вверх по потоку, и давление в этой области постепенно нарастает; быстро образуется ударная волна высокого давления.

Ударные волны — это не обычные звуковые волны; ударная волна принимает форму очень резкого изменения свойств газа. Ударные волны в воздухе воспринимаются как громкий «треск» или «щелчок». На больших расстояниях ударная волна может превратиться из нелинейной в линейную волну, вырождающуюся в обычную звуковую волну, поскольку она нагревает воздух и теряет энергию. Звуковая волна воспринимается как знакомый «глухой удар» или «глухой удар». ударная волна, обычно создаваемые сверхзвуковой полет самолета.

Ударная волна — это один из нескольких способов сжатия газа в сверхзвуковом потоке. Некоторые другие методы компрессии, в том числе Прандтль–Сжатия Мейера. Метод сжатия газа приводит к различным температурам и плотностям для заданного отношения давлений, которые могут быть аналитически рассчитаны для газа, не вступающего в реакцию. Сжатие ударной волной приводит к потере общего давления, а это означает, что это менее эффективный метод сжатия газов для некоторых целей, например, при всасывании ГПВРД. Возникновение давления-сопротивления на сверхзвуковых самолетах в основном связано с влиянием ударного сжатия на поток.

Ударные волны способствуют:

  • Улучшению кровообращения в области применения УВТ (во время процедуры до 40 раз);
  • Уменьшению или полному избавлению болезненных ощущений;
  • Резкому увеличению защитных функций имунной системы в месте воздействия УВТ;
  • Распад кальцинированных фибропластов, костных наростов, фиброзных очагов и постепенное рассасывание их фрагментов;
  • Выбросу эндорфинов, которые обладают способностью уменьшать болевые ощущения;
  • Повышению устойчивости сухожилий и связок к дальнейшим травмам и физическим нагрузкам;
  • Улучшению подвижности в поврежденной части тела;
  • Увеличению и распространению цитокинов, которые ограничивают развитие воспаления, обеспечивая межклеточное взаимодействие через стенки сосудов, что ускоряет процесс выздоровления;
  • Прорастанию в области процедуры новых микрососудов (неангеогенез – доказано клиническими исследованиями Mariotto, Италия, 2005 г; Oi, Nishida, Shimokawa, Япония, 2008 г.), что способствует улучшению питания тканей и стойкому уменьшению болевого синдрома.
Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector