หลอดช็อตคืออะไร?

หลอดช็อตเป็นเครื่องมือที่ใช้ในการศึกษาปฏิกิริยาการเผาไหม้เฟสก๊าซและการไหลของอากาศพลศาสตร์ที่ง่ายที่สุดหลอดช็อตเป็นท่อโลหะที่มีไดอะแฟรมซึ่งเป็นสิ่งกีดขวางกึ่งยืดหยุ่นโดยแยกก๊าซแรงดันสูงออกจากก๊าซความดันต่ำในการเริ่มต้นการทดลองไดอะแฟรมจะถูกแตกทำให้คลื่นกระแทกเคลื่อนที่ผ่านก๊าซความดันต่ำ

ในการทดลองโดยใช้ท่อกระแทกก๊าซแรงดันสูงจะเรียกว่าก๊าซไดรเวอร์ในขณะที่ก๊าซแรงดันต่ำเป็นก๊าซขับเคลื่อนก๊าซไม่จำเป็นต้องมีองค์ประกอบทางเคมีเดียวกันก๊าซจะถูกสูบเข้าหรือออกจากท่อในแต่ละด้านของไดอะแฟรมจนกว่าจะถึงแรงดันที่ต้องการในแต่ละด้านในการเริ่มต้นการทดลองด้วยหลอดช็อตไดอะแฟรมอาจถูกแตกโดยใช้ลูกสูบที่มีใบมีดติดอยู่แม้ว่ากลไกที่ต้องการจะซับซ้อนการทดลองจำนวนมากอาจใช้กะบังลมที่ได้รับคะแนนออกแบบมาเพื่อแตกเมื่อความดันบางอย่างถึงภายในหลอดหรือใช้แก๊สที่ติดไฟได้ในคนขับเพื่อระเบิดไดอะแฟรม

เมื่อไดอะแฟรมในหลอดถูกแตกคลื่นกระแทกการแพร่กระจายการรบกวนเดินทางไปยังก๊าซที่ขับเคลื่อนอุณหภูมิและความดันของก๊าซที่ขับเคลื่อนก็เพิ่มขึ้นเช่นกันและคลื่นกระแทกทำให้เกิดการไหลของอากาศพลศาสตร์ในทิศทางของคลื่นกระแทก แต่ที่ความเร็วต่ำหรือความเร็วการลดลงของความดันที่เรียกว่าคลื่นที่หายากหรือพัดลมขยายตัวเดินทางกลับเข้าไปในก๊าซคนขับพื้นผิวสัมผัสเส้นขอบระหว่างก๊าซไดรเวอร์และก๊าซขับเคลื่อนเคลื่อนที่เข้าไปในก๊าซที่ขับเคลื่อนด้วยด้านหลังด้านหน้าช็อตกำหนดเส้นขอบของคลื่นกระแทก

เมื่อคลื่นกระแทกมาถึงจุดสิ้นสุดของหลอดมันจะสะท้อนกลับเข้าสู่ก๊าซคนขับและทำให้อุณหภูมิความดันและความหนาแน่นเพิ่มขึ้นยิ่งขึ้นการใช้ถังถ่ายโอนข้อมูลเพื่อดูดซับคลื่นกระแทกที่สะท้อนสามารถป้องกันปฏิกิริยานี้ได้หลังจากสร้างคลื่นกระแทกก๊าซในหลอดช็อตจะถูกถอนออกและศึกษาเพื่อสังเกตผลกระทบของความดันและอุณหภูมิสูงนอกจากนี้ยังสามารถใช้หลอดช็อตเพื่อศึกษาผลกระทบของการเผาไหม้ต่ออนุภาคของแข็งซึ่งถูกแทรกเข้าไปในหลอดก่อนที่ไดอะแฟรมจะถูกร้าวคลื่น.การเผาไหม้เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วเป็นผลให้มีเวลา จำกัด ในการสังเกตการไหลของอากาศพลศาสตร์มักจะเพียงไม่กี่มิลลิวินาที