Qu'est-ce qu'un tube de choc?

Un tube de choc est un instrument utilisé pour étudier les réactions de combustion en phase gazeuse et l'écoulement aérodynamique.À son plus simple, un tube de choc est un tube métallique avec un diaphragme, une barrière semi-flexible, séparant un gaz à haute pression d'un gaz à basse pression.Pour commencer une expérience, le diaphragme est rompu, provoquant une vague de choc à travers le gaz à basse pression.

Dans les expériences à l'aide d'un tube de choc, le gaz à haute pression est appelé gaz conducteur, tandis que le gaz à basse pression est le gaz à basse pression est le gazgaz entraîné.Les gaz n'ont pas besoin d'être de la même composition chimique.Les gaz sont pompés dans ou hors du tube de chaque côté du diaphragme jusqu'à ce que la pression souhaitée soit atteinte de chaque côté.Pour commencer une expérience avec un tube de choc, le diaphragme peut être rompu à l'aide d'un piston avec une lame attachée, bien que le mécanisme requis soit complexe.De nombreuses expériences utilisent soit un diaphragme marqué, conçu pour rompre lorsqu'une certaine pression est atteinte à l'intérieur du tube, ou utilise des gaz combustibles dans le conducteur pour éclater le diaphragme.

, propageant la perturbation, se déplace dans le gaz entraîné.La température et la pression du gaz entraîné augmentent également, et l'onde de choc induit un débit aérodynamique dans le sens de l'onde de choc, mais à une vitesse ou une vitesse inférieure.Une diminution de la pression de propagation, appelée onde de raréfaction ou ventilateur d'expansion, revient dans le gaz du conducteur.La surface de contact, la bordure entre le gaz du conducteur et le gaz entraîné, se déplace dans le gaz entraîné, juste derrière le front de choc, définissant la bordure de l'onde de choc. Lorsque l'onde de choc atteint l'extrémité d'un tube, elle se reflète, revenant dans le gaz du conducteur et provoquant une augmentation encore plus importante de la température, de la pression et de la densité.L'utilisation d'un réservoir de décharge pour absorber l'onde de choc réfléchie peut empêcher cette réaction.Une fois l'onde de choc créée, le gaz dans le tube de choc est retiré et étudié pour observer les effets de la haute pression et de la température.Un tube de choc peut également être utilisé pour étudier les effets de la combustion sur des particules solides, qui sont insérées dans le tube avant que le diaphragme ne soit rompu. Un tube de choc peut également être utilisé pour étudier l'écoulement aérodynamique du gaz entraîné derrière le chocvague.La combustion se produit très rapidement.En conséquence, il y a un temps limité pour observer l'écoulement aérodynamique, généralement seulement quelques millisecondes.