Hvad er et chokrør?

Et chokrør er et instrument, der bruges til at studere forbrændingsreaktioner for gasfase og aerodynamisk strømning. På det enkleste er et chokrør et metalrør med en membran, en semi-fleksibel barriere, der adskiller et højt trykgas fra et lavt trykgas. For at begynde et eksperiment sprang membranen, hvilket får en chokbølge til at bevæge sig gennem lavtryksgas.

I eksperimenter, der bruger et chokrør, kaldes højtryksgassen højtryksgas som førergas, mens det lavtryksgas er den drevne gas. Gasserne behøver ikke være af den samme kemiske sammensætning. Gasser pumpes ind i eller ud af røret på hver side af membranen, indtil det ønskede tryk er nået på hver side. For at begynde et eksperiment med et chokrør kan membranen spredes ved hjælp af et stemplet med et kniv fastgjort, skønt den krævede mekanisme er kompleks. Mange eksperimenter bruger enten en scoret membran, designet til at sprænge, ​​når et bestemt tryk nås inde i røret, eller bruge brændbare gasser i DRIVer for at sprænge membranen.

Når membranen i et rør er brudt, er en chokbølge, en pludselig, forplantende forstyrrelse, rejser ind i den drevne gas. Temperaturen og trykket på den drevne gas øges også, og chokbølgen inducerer aerodynamisk strømning i retning af chokbølgen, men med en lavere hastighed eller hastighed. Et forplantningsfald i tryk, kaldet en sjælden bølge eller ekspansionsventilator, rejser tilbage i førergassen. Kontaktoverfladen, grænsen mellem førergas og drevet gas, bevæger sig ind i den drevne gas lige bag chokfronten og definerer grænsen til chokbølgen.

Når chokbølgen når slutningen af ​​et rør, reflekteres det, rejser tilbage i førergassen og forårsager en endnu større stigning i temperatur, tryk og densitet. Brug af en dump -tank til at absorbere den reflekterede chokbølge kan forhindre denne reaktion. Efter chokbølgen har væretOprettet trækkes gassen i chokrøret og studeres for at observere virkningerne af højt tryk og temperatur. Et stødrør kan også bruges til at undersøge virkningerne af forbrænding på faste partikler, der indsættes i røret, før membranen er brudt.

Et chokrør kan også bruges til at studere den aerodynamiske strøm af den drevne gas bag chokbølgen. Forbrænding sker meget hurtigt. Som et resultat er der begrænset tid til at observere den aerodynamiske strømning, normalt kun et par millisekunder.