Τι είναι ένας σωλήνας σοκ;

Ένας σωλήνας σοκ είναι ένα όργανο που χρησιμοποιείται για τη μελέτη των αντιδράσεων καύσης αέρια φάσης και της αεροδυναμικής ροής.Στο απλούστερο του, ένας σωλήνας σοκ είναι ένας μεταλλικός σωλήνας με διάφραγμα, ένα ημι-ευέλικτο φράγμα, χωρίζοντας ένα αέριο υψηλής πίεσης από αέριο χαμηλής πίεσης.Για να ξεκινήσει ένα πείραμα, το διάφραγμα διαρρέει, προκαλώντας ένα κύμα κλονισμού να ταξιδεύει μέσω του αερίου χαμηλής πίεσης.

Σε πειράματα χρησιμοποιώντας ένα σωλήνα σοκ, το αέριο υψηλής πίεσης αναφέρεται ως αέριο οδηγού, ενώ το αέριο χαμηλής πίεσης είναι τοοδηγείται αέριο.Τα αέρια δεν χρειάζεται να έχουν την ίδια χημική σύνθεση.Τα αέρια αντλούνται μέσα ή έξω από το σωλήνα σε κάθε πλευρά του διαφράγματος μέχρι να επιτευχθεί η επιθυμητή πίεση σε κάθε πλευρά.Για να ξεκινήσει ένα πείραμα με ένα σωλήνα σοκ, το διάφραγμα μπορεί να διαρρηχθεί χρησιμοποιώντας ένα έμβολο με μια λεπίδα που συνδέεται, αν και ο απαιτούμενος μηχανισμός είναι πολύπλοκος.Πολλά πειράματα είτε χρησιμοποιούν ένα διαφωτισμό που έχει βαθμολογηθεί, σχεδιασμένο για να ρήξει όταν επιτευχθεί μια συγκεκριμένη πίεση μέσα στο σωλήνα, είτε χρησιμοποιεί εύφλεκτα αέρια στον οδηγό για να σκάσει το διάφραγμα., διαδίδοντας διαταραχές, ταξιδεύει στο οδηγούμενο αέριο.Η θερμοκρασία και η πίεση του κατευθυνόμενου αερίου αυξάνονται επίσης και το κύμα κλονισμού προκαλεί αεροδυναμική ροή προς την κατεύθυνση του κύματος κλονισμού, αλλά με χαμηλότερη ταχύτητα ή ταχύτητα.Μία διάδοση της πίεσης, που ονομάζεται κύμα αραίωσης ή ανεμιστήρας επέκτασης, ταξιδεύει πίσω στο αέριο του οδηγού.Η επιφάνεια επαφής, το περίγραμμα μεταξύ του αερίου οδηγού και του οδηγού αερίου, ταξιδεύει στο οδηγούμενο αέριο, ακριβώς πίσω από το μέτωπο σοκ, καθορίζοντας τα όρια του κύματος κλονισμού.

Όταν το κύμα κλονισμού φτάσει στο τέλος ενός σωλήνα, αντικατοπτρίζεται, ταξιδεύει πίσω στο αέριο του οδηγού και προκαλώντας ακόμη μεγαλύτερη αύξηση της θερμοκρασίας, της πίεσης και της πυκνότητας.Χρησιμοποιώντας μια δεξαμενή χωματερής για να απορροφήσετε το ανακλώμενο κύμα κλονισμού μπορεί να αποτρέψει αυτήν την αντίδραση.Μετά τη δημιουργία του κύματος κλονισμού, το αέριο στον σωλήνα σοκ αποσυρθεί και μελετάται για να παρατηρηθεί οι επιδράσεις της υψηλής πίεσης και της θερμοκρασίας.Ένας σωλήνας σοκ μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για να μελετήσει τις επιδράσεις της καύσης σε στερεά σωματίδια, τα οποία εισάγονται στον σωλήνα πριν από τη ρήξη του διαφράγματος.κύμα.Η καύση συμβαίνει πολύ γρήγορα.Ως αποτέλεσμα, υπάρχει περιορισμένος χρόνος για να παρατηρηθεί η αεροδυναμική ροή, συνήθως λίγα χιλιοστά του δευτερολέπτου.