tuba Ludwiega

Instalacja rurowa Ludwiega ze zbiornikiem zrzutowym (po lewej), dyszą i odcinkiem testowym (w środku) oraz rurą rozprężną (po prawej)

Rurka Ludwiega to tani i wydajny sposób wytwarzania przepływu naddźwiękowego . Liczby Macha do 4 w powietrzu można łatwo uzyskać bez dodatkowego podgrzewania przepływu. Przy ogrzewaniu można osiągnąć liczby Macha do 11.

Zasada

Rura Ludwiega to tunel aerodynamiczny , który wytwarza przepływ naddźwiękowy przez krótki czas. Duży opróżniany zbiornik zrzutowy jest oddzielony od dolnego końca dyszy zbieżno-rozbieżnej za pomocą membrany lub szybko działającego zaworu. Górny koniec dyszy łączy się z długą cylindryczną rurą, której pole przekroju poprzecznego jest znacznie większe niż obszar gardzieli dyszy. Początkowo ciśnienie w dyszy i rurce jest wysokie. Aby rozpocząć tunel, membrana zostaje rozerwana, np. poprzez przebicie jej odpowiednim narzędziem tnącym lub odpowiednio otwarcie zaworu. Jak zawsze, gdy pęknie membrana, fala uderzeniowa rozchodzi się do obszaru niskiego ciśnienia (tutaj zbiornik zrzutowy), a fala rozprężająca rozchodzi się do obszaru wysokiego ciśnienia (tutaj dysza i długa rura). Ponieważ ta niestabilna ekspansja rozchodzi się przez długą rurę, tworzy stałą poddźwiękową przepływ w kierunku dyszy, który jest przyspieszany przez dyszę zbieżno-rozbieżną do stanu naddźwiękowego. Przepływ jest stały, dopóki ekspansja, odbita od drugiego końca rurki, nie dotrze ponownie do dyszy. Ze względów praktycznych czas przepływu wynosi około 100 milisekund dla większości rurek Ludwiega. W wielu przypadkach taki czas trwania przepływu jest wystarczający. Jednak wykorzystując wiele quasi-statycznych przepływów między odbiciami fali ekspansji, można osiągnąć czas eksperymentów do 6 sekund.

Historia

Rura Ludwiega została wynaleziona przez Huberta Ludwiega (1912-2000) w 1955 roku w odpowiedzi na konkurs na projekt transsonicznego lub naddźwiękowego tunelu aerodynamicznego, który byłby w stanie wytworzyć wysoką liczbę Reynoldsa przy niskich kosztach operacyjnych. Profesor Ludwieg był również odpowiedzialny za eksperymentalną demonstrację i wyjaśnienie dużego wpływu przemiatania na opór skrzydeł transsonicznych (jego praca doktorska z 1937 r.).

Zobacz też

Linki zewnętrzne

[1] Eksperymenty nad mechanizmem wywoływania przejścia między odbiciem zwykłym a odbiciem Macha

[2] Obiekty i oprzyrządowanie do pomiarów hipersonicznych mechanizmów przejściowych na Uniwersytecie Purdue zarchiwizowane 17.01.2007 w Wayback Machine