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Abstract

Es wird die Reflexion einer sphärisch expandierenden Stoßwelle an einer konzentrischen Kugelfläche untersucht. Die mathematische Formulierung führt auf ein quasilineares Anfangs-Randwert-Problem, das aus den Strömungsgleichungen, den Anfangsbedingungen im Reflexionszeitpunkt und den Randbedingungen auf der reflektierenden Kugelfläche sowie den Randbedingungen hinter der reflektierten Stoßfront besteht. Die mit Hilfe eines Charakteristikenverfahrens gewonnene numerische Lösung liefert die Weg-Zeit-Kurve der reflektierten Stoßfront sowie den Verlauf von Strömungsgeschwindigkeit, Dichte, Druck und Temperatur im Gebiet zwischen der reflektierten Stoßfront und der Kugelfläche. Für das durchgerechnete Beispiel wurde die hinlaufende Stoßwelle als starke blast wave angenommen und, um zu deren Beschreibung die TAYLORsche Ähnlichkeitslösung verwenden zu können, die Zustandsgleichung für polytrope Gase benutzt. Als Verhältnis der spezifischen Wärmen wurde χ = 1,4 gewählt. Von diesen Voraussetzungen kann man sich befreien, wenn auch die hinlaufende Stoßwelle numerisch berechnet wird.