激波形成机理的讨论

stuck

激波是一个奇妙的物理现象。
我们知道，通常我们的物理世界是连续的，（从宏观角度看），但是激波让物理量在很薄的间断面迅速改变，表现为熵的跳跃。过激波，速度减小、密度增加、温度增加、压力增加。
现象是这样，形成的机理应该怎么解释呢。
有以下解释：
1、方程的性质，从无粘的欧拉方程看，分母中有1/(1-M^2)的项，其中M表示马赫数。当马赫数跨越1时，方程奇异，物理量的解间断，产生激波。或者上述是正激波，如果某一方向分量满足上述条件，则是斜激波。有粘方程如发炮制，可能多一些粘性因素。
2、压力影响。考虑绕流现象，超音速流体流过钝体或锥体就会产生脱体激波或斜激波，主要原因是压力突增。使得压力来不及连续变化过去，就产生间断面。
3、有限幅值简单波传播时波形不断改变，以右行波为例，当扰动速度相对于右方而言增加时，得到右行压缩波，扰动速度增大值越大，相对波速和绝对波速增加越快。当压缩很厉害时，就产生激波。（吴望一《流体力学》）
以上是从不同角度解释，不知道大家是否还有其它的解释方法。

高巍然

第三种是否应该是有限幅值简单波传播时波速不断改变，而不是波形的改变。通俗的理解是后产生的弱扰动波如果比前产生的弱扰动波传播速度快，则后面的波会赶上前面的波，弱扰动变成了间断。
不知道理解对不对

sunmoon

从数学角度讲，满足下列条件的间断称为激波
（1）符合微分形式的守恒律；
（2）满足间断关系式（即存在弱解）；
（3）间断两侧有物质交换（即区别于接触间断）。
不知上述说法对否？