Vad är ett chockrör?

Ett chockrör är ett instrument som används för att studera förbränningsreaktioner för gasfas och aerodynamiskt flöde. På det enklaste är ett chockrör ett metallrör med ett membran, en halvflexibel barriär, som skiljer en högtrycksgas från en lågtrycksgas. För att starta ett experiment bryts membranet, vilket får en chockvåg att resa genom lågtrycksgas.

I experiment med ett chockrör kallas högtrycksgasen förargas, medan lågtrycksgasen är den drivna gasen. Gaserna behöver inte ha samma kemiska sammansättning. Gasserna pumpas in i eller ut ur röret på varje sida av membranet tills det önskade trycket uppnås på varje sida. För att starta ett experiment med ett chockrör kan membranet sprängas med en kolv med ett blad fäst, även om den nödvändiga mekanismen är komplex. Många experiment använder antingen ett poängmembran, utformat för att brista när ett visst tryck uppnås inuti röret eller använder brännbara gaser i DRIför att spränga membranet.

När membranet i ett rör sprängs, reser en chockvåg, en abrupt, förökande störning, in i den drivna gasen. Temperaturen och trycket på den drivna gasen ökar också, och chockvågen inducerar aerodynamiskt flöde i riktning mot chockvågen, men med en lägre hastighet eller hastighet. En förökande minskning av trycket, kallad en sällsynthetsvåg eller expansionsfläkt, reser tillbaka till förargasen. Kontaktytan, gränsen mellan förargas och driven gas, reser in i den drivna gasen, precis bakom chockfronten och definierar chockvågens gräns.

När chockvågen når slutet på ett rör, reflekteras den, reser tillbaka till förargasen och orsakar en ännu större ökning av temperatur, tryck och densitet. Att använda en dumpningstank för att absorbera den reflekterade chockvågen kan förhindra denna reaktion. Efter att chockvågen har varitSkapad, gasen i chockröret dras tillbaka och studeras för att observera effekterna av högt tryck och temperatur. Ett chockrör kan också användas för att studera effekterna av förbränning på fasta partiklar, som sätts in i röret innan membranet bryts.

Ett chockrör kan också användas för att studera det aerodynamiska flödet av den drivna gasen bakom chockvågen. Förbränning sker mycket snabbt. Som ett resultat finns det begränsad tid att observera det aerodynamiska flödet, vanligtvis bara några millisekunder.