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超空泡還是什麼?產生超空泡的速度好像還沒達到水裡的音速吧。
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  • 1 # 智慧化弱電系統112

    一樣的會產生相應的物理現象,簡單點例子,比如氣蝕,船隻的螺旋槳用的時間久了就會因為氣蝕出現無數的小坑,就是因為螺旋槳運動速度太快使能量聚集,水被氣化……

  • 2 # 憤然骷髏

    我分兩種情況來推理這個問題:

    1、高速物體撞擊水面:

    從日常經驗來看,高速物體撞擊水面時所受到的壓力據說比跟撞擊鋼板差不多,所以,當物體以超過水中聲波傳播速度撞擊水面時,以水的不可壓縮性,撞擊的瞬間就跟撞到固體一樣那麼堅硬;於是物體會破碎,而水會因為巨大的熱量而瞬間汽化甚至等離子化。

    2、一直在水中運動的物體:

    再考慮物體一直在水中加速(在此假設此物體無限堅固且為流線型),其加速過程中相對流速高於某個數值(遠低於水中音速)的時候開始就有空泡現象,在這之後等於說物體周圍的水一直在沸騰,物體的阻力會急劇下降,溫度急劇上升,同時隨著速度的增高,物體周圍的壓力也在急劇增高,當溫度和壓力增加到一定程度(比如溫度超過375℃,壓力超過22.1MPa)時,物體將被超臨界水汽混合物包圍,而超臨界水的密度大約只有水的三分之一,粘度也只有三分之一,所以推測超臨界水中的音速可能也只有水的三分之一左右,大約500米/秒,所以,如果物體在水中超過這個速度時,估計其頭部會發生類似空氣中的音障現象,只不過受到壓縮的不是水,而是水在高溫高壓下轉變而來的超臨界水:以物體頭部為中心產生一個錐形的超臨界水壓縮介面層。

    如果物體繼續增加速度,超臨界水變成超超臨界水,溫度壓力進一步提高,直至超超臨界水的密度接近水,此時可能就達到水的音速附近了,推測可能此時物體頭部的溫度與壓力已經足以將水分子離解,那麼此時的景象可能是物體頭部形成一個尖銳的錐形壓縮離子層,該壓縮離子層向後因溫度壓力下降變成超臨界水,然後變成水蒸汽氣泡,然後水蒸汽氣泡破裂產生巨大的爆炸聲!

    以上,就是對水中運動物體超過水音速的圖景推測!供諸君參考。

  • 3 # 自然科學理論研究者

    (話題:物體運動速度超過空氣中音速會產生“音爆”;那要是在水中運動超過水裡的音速會怎麼樣?)

    簡單來說,所謂的“音爆”,其實就是空氣中的某些物質與物體運動時的接觸面產生了強烈摩擦,造成了其自身原子類外圍物質介質牆屏障被快速、大量帶切割走,產生了相對大量的“熱光物質”洩漏,造成了區域性空間的物質總量急劇升高,使得“物質元素介質”相互作用力產生的強烈、激烈排擠現象——爆炸。這一現象其實和炸藥類爆炸的原理是相似的,只不過這是由於“超音速”摩擦造成的,所以為了便於學習、理解才將其稱為:“音爆”。

    【註明:之所以會產生“爆炸”現象,是因為“物質元素介質”的物質介質牆屏障受到劇烈摩擦,造成結構中物質的內外受力平衡被打破,從而透過調節自身內部反應強度來重新達到平衡的過程中,造成的物體密度變化物質間相互作用力大小變動,造成的結構不穩定,產生的彼此間隙增大或裂開,繼而使得內部包裹的反應物瞬間大量外洩,對周圍空間物質造成的瞬間排擠現象。(可以理解為:這就好比,在人擠人的密集場所中,突然有一個物體瞬間極速膨脹,瞬間產生出來的外推力將周圍人群彈飛、擠倒會發出大量驚呼、受痛、埋怨等聲音類似)】

    而在水中,物體的運動不會和“空氣中的物質產生劇烈摩擦,所以也就不會產生音爆了。 但是在這個過程中,物體會和水產生劇烈的摩擦,(如果不考慮水中溶入的各種元素因素),那麼在達到水中“聲音傳播”速度前,因為摩擦產生出來的熱量,就已經將水氣化或分解成“氫與氧”氣了。之後因為高溫會發生“燃燒”現象。也就是說,當物體在相對純淨的水中運動速度達到其中聲音傳播的速度時,其物體周圍表面會產生類似燃燒的現象!(物體內部不受燃燒的影響,但是因為劇烈摩擦,其內部在“水流、氣流”的散熱作用下,也會因為“內外壓力差數值的變動”造成結構、結構溫度的變化!)

    【註明:物體與水的劇烈摩擦只會存在一定時間,之後會因為《溫差引力》原理,形成一層水分解氣體構建成的物質介質牆屏障隔膜,從而形成“水泡”路徑軌跡。】

    加入加入相關元素物質受熱變化……,那變化,資訊量就太大了! ……

    2018、5、28

  • 4 # 木星小太陽

    聲音是一種波,無論是在空氣中還是在水中,聲音都是壓縮或者擴張的空氣(水)向四周擴散。

    因為都是機械波,聲波可以完美地用水波詮釋。向水中投進一個一個小石子,會有一圈圈的水波擴散。如果小石子跟著擴散的水波不但製造新的水波,水波會不但疊加成為巨浪,這就是"波爆"。

    通俗一點講,需要水波的時候,用手掌拍一下水就可以,需要水浪的時候就用手掌推水,水浪實際上是手掌產生的水波不斷疊加的結果。

    如果手速夠快,推水的速度比水波正常擴散的速度還快,水浪就會被手掌推著高速擴散,成為"超波速"。

    對於機械波來說,只要運動速度和波的傳播速度相同,都會產生"波爆",這是由機械波的疊加規則決定的,聲波也不例外。

  • 5 # 蛋科夫斯基

    水和空氣有些不同,水很難被壓縮。現實中可以參考的例子就是子彈在水中的行進。一般的子彈出膛速度都是超音速的,我們可以看到子彈在水裡產生了好像爆炸一樣的效果。

    所以根據我流體力學差點掛科的水平來看,在水中超音速也是把周圍的水推開,就好像以超音速打進去類似固體或者泥巴之類的目標一樣。

    除此之外,我目前唯一可以想到的東西就是超空泡魚類了。這東西可以在水中超過音速,產生的效果如下。

    超空泡魚類實際上是把水推開,自己在沒有水的環境下移動。那麼這東西即使在水中的空氣產生了激波,那也是會被周圍的水給推回來。所以在水中突破音障的效果沒有在空氣中那麼好看。況且在空氣中也需要在突破音障的時候以及周圍空氣潮溼的時候才有音爆雲。超音速突破音障之後也就那樣,沒什麼好看的。

    根據不可靠訊息稱,德國的超空泡魚類已經可以達到800公里每小時,想想就刺激,這東西目前應該沒有任何攔截或者防禦手段。

  • 6 # 春風化雨雨過無痕

    飛行器在空中突破音障時,會形成壯觀的音爆。形成原因是激波面後方由於氣壓降低而引起的溫度降低,水氣突遇降溫冷凝後形成許多微小的水珠,看上去就像雲霧一般。這種雲霧通常只能持續幾秒鐘,轉瞬即逝。空中與水下同理。但水的密度比空氣大了約9百倍,在水中音速行進的物體,一但因意外因素與水接觸,就會產生劇烈的碰撞而發生嚴重的解體或變形。在音速的情況下,物體撞上水與撞上石頭的效果同樣。在水下能達到高速的只有超空泡魚雷了,暫無音速。超空泡其實是一種神奇的物理現象。當物體在水中的運動速度超過 100節時,後部就會形成奇異的水蒸氣泡,從而產生"超空泡"流體---機械效應。目前能產生空泡的"暴風"魚雷雷體長度8.23米,直徑533毫米,重量2600千克,戰鬥部裝藥250千克,航速200節,航程15000米,最大深度400米。200節遠未達到1倍音速,但憑目前的科技已無法攔截,魚雷的速度再快上去也無意義了,且航程與速度是負相關的,速度重要,能攻擊的最遠航程也很重要。

  • 7 # 永珍經驗

    壓力在物體的傳播速度就是該物體的聲速。在空氣中,如果飛機以亞音速飛行,那麼飛機會壓縮其前面的氣體。這些被壓縮的氣體會透過壓力波的形式傳播,“告訴”更前面的氣體:向兩側流動以避開物體。但是,當飛機的速度超越音速的時候,壓力波的速度比不上飛機,還來不及“告訴”前面的氣體進行避讓它們就已經撞在飛機上了。事實上,激波就是一層薄而緊密的氣體,它的本質是壓縮。它會產生很大的聲響,就是所謂的音爆。

    我們已經在空氣中實現了超音速,但是很難在水中實現。在一般情況下,我們把水看成是不可壓縮流體。這並不表示它真的不能壓縮,而是它很難被壓縮。相反,空氣一般都認為是可壓縮的。還有,水的密度比空氣大多了,而且它的粘性也大得多,在水中運動所消耗的能量就會大得多。在水中快速運動已經很難了,何況要超越音速。再補充一點,常溫常壓下空氣的聲速為340m/s,而水的聲速至少是它的4倍。

    另外,相信大家都聽說過空穴現象。要讓水沸騰有兩種方法,一種是進行加熱,另一種是降低環境的壓力。而水中快速移動的物體,會讓其周圍的壓力降低,於是液態水會變成水蒸氣,整個物體就會包圍在由水蒸氣組成的氣泡當中。

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