2. Виды и образование скачков уплотнений. Уравнения скачков уплотнений.

Фронт ударной волны представляет собой поверхность (в нашем случае - плоскость) разрыва параметров состояния газа, перемещающуюся по газу и вызывающую скачкообразное изменение этих параметров, причем невозмущенный газ перед фронтом ударной волны имеет меньшее давление, плотность и температуру, чем после прохождения фронта.

Наличие такого скачкообразного изменения параметров газа (или точнее, очень резкого их изменения на участке длины, равной по порядку пути свободного пробега молекулы) показывает, что здесь имеет место внутренний молекулярный процесс, связанный с переходом кинетической энергии упорядоченного течения газа в кинетическую энергию беспорядочного теплового движения молекул. Этим объясняется разогрев газа в возмущённой области после прохода фронта ударной волны по сравнению с невозмущенной областью перед фронтом ударной волны. Повышение средней квадратичной скорости пробега молекул вызывает также возрастание давления и плотности газа при прохождении через него фронта ударной волны. Обратим движение, сообщив мысленно среде поступательное движение влево со скоростью распространения фронта ударной волны. Иначе говоря, будем рассматривать происходящее явление с точки зрения галилеевой системы координат, движущейся поступательно вместе с фронтом ударной волны. Тогда ударная волна окажется как бы остановленной, а газ приобретает стационарное движение.

Неподвижную ударную волну, плоскость которой перпендикулярна к направлению потока, называют прямым скачком уплотнения. Невозмущенный газ в новом рассмотрении уже не неподвижен, а подходит к прямому скачку уплотнения со скоростью перемещения фронта ударной волны.