Druckwelle

Sprengung

Die Druckwelle, Kompressionswelle, Dichtewelle oder Kompressionswelle ist eine Längswelle in einem Fluid oder Feststoff. Kurzfristige Druckschwankungen in einem Medium breiten sich als Wellenfront aus. Eine Druckschwankung geht mit einer Dichteschwankung einher. Entscheidend für die Reflexion der Druckwelle im Rohrsystem ist die Art und Weise, wie ein Rohr endet oder wie zwei Rohre ineinander übergehen. Die Druckwelle, eine Welle, die in Gasen und Flüssigkeiten infolge einer plötzlichen einmaligen Druckänderung auftritt, die mit dem akustischen Phänomen eines Knalls (Popwelle) verbunden ist.

Sprengung

Die Druckwelle, die Druckwelle, die Druckwelle, die Dichtewelle oder die Druckwelle ist eine Längswelle in einem flüssigen oder festen Teil. Kurzfristige Druckschwankungen in einem Füllgut breiten sich als Welle aus. Eine Druckschwankung geht mit einer Dichteschwankung einher. 2. Deshalb werden die Wogen sowohl als Druckwellen als auch als Dichtwellen bezeichnet. Stosswellen, bei denen sich der Luftdruck abrupt verändert und die Schwingweite meist relativ groß ist (z.B. ein Vielfaches des Umgebungsdrucks).

Ein Beispiel sind die Detonationswelle und der Mach-Kegel. Nach der Theorie der Dichtewelle bilden sich in der Astronomie Stab-, Spiral- und Stabspiralenformen. Im Volksmund werden Explosionswelle (Detonationswellen) als Druckwelle bezeichne. In der Umgangssprache wird der Ausdruck auch für kurze Windböen benutzt, z.B. für den Windstoß einer Schneelawine oder eines vorbeiziehenden Großwagens; physisch sind es aber keine Wogen, sondern kurzfristige Ströme.

Druckwelle

Die Explosionswelle ist die Stosswelle, die sich durch eine Explosionsgefahr in alle Richtungen fortpflanzt, wenn die Ausdehnungsgeschwindigkeit höher ist als die des Schalls im Umgebungsmedium. Grundvoraussetzung für eine rasche Ausdehnung ist eine höhere Schallschnelle des Explosionsmaterials, in der Regel in Kombination mit Hochtemperatur. Eine Kesselexplosion beispielsweise verursacht eine Explosionswelle, während das Platzen eines Drucklufttanks nur zu einem Schlag auslöst.

Das Kriterium für "leise" (unabhängig vom Trommelfell) ist, dass sowohl der Schallpegel als auch der dynamische Pegel aufgrund der Schallleistung im Verhältnis zum ruhenden Pegel gering sind. Dabei darf der Totaldruck nicht zu einem Unterdruck werden und die Temperaturen und damit die Schallgeschwindigkeiten steigen und fallen mit dem Unterdruck. Für nicht zu hohe Druckwerte eignet er sich gut für experimentelle Druckverläufe.

1 ] Die folgende Gleichung gibt diese Kurvenform als zeitliche Druckkurve an einem fixen Zwischenraumpunkt an. Bei höheren Drücken erhöht sich die Lufttemperatur so stark, dass sie in einzelne Atomkerne zerlegt und ionenförmig wird. Bei der Fortpflanzung wird die Kraft jedoch über eine immer grössere Fläche der Stoßfront so lange aufgeteilt, bis die Wellen in eine ganz gewöhnliche Schallwellenform übergehen, die sich nur mit der Geschwindigkeit des Schalls ausbreiten.

Deutlich komplizierter ist das Reflexionsverhalten der Druckwelle. Die Explosionsgefahr in der Umgebung einer flachen festen Oberfläche (z.B. Boden bei einer Luftbewegung, Abb. 2) bewirkt eine Vergrößerung der Druckwelle, die bei unterschiedlichen Abständen (Detonationshöhen) von der spiegelnden Oberfläche bei unterschiedlichen Werten am größten ist. Als Reflektionsfaktor wird das Mischungsverhältnis zwischen der reflektierten Druckwelle und der einfallenden Druckwelle genannt.

In den 50er Jahren wurde das für Stosswellen charakteristische nicht-lineare Reflexionsverhalten von den Vereinigten Staaten und der UdSSR im Rahmen von Atomwaffentests über Tage ausgiebig erforscht. Obwohl das Model für Kernexplosionen konzipiert wurde, kann es auch auf fast jede andere Art von Explosionsart mit Hilfe von Skalierungsvorschriften angewandt werden, sofern die Explosionsentstehung von einer punktuellen Quelle aus erfolgt und die Inhomogenität des umliegenden Mediums oder der spiegelnden Fläche zu vernachlässigen ist.

Der Bombenanschlag der Zaren löste die grösste Explosionswelle aus.

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