Kaj je udarna cev?

Udarna cev je instrument, ki se uporablja za preučevanje reakcij zgorevanja plinske faze in aerodinamičnega toka. Najenostavneje je udarna cev kovinska cev z membrano, polprožna pregrada, ki ločuje visokotlačni plin od nizkotlačnega plina. Za začetek poskusa se membrana poči, kar povzroči, da udarni val potuje skozi nizkotlačni plin.

V poskusih z udarno cevjo se visokotlačni plin imenuje pogonski plin, nizkotlačni plin pa pogonski plin. Ni nujno, da so plini enake kemične sestave. Plini se črpajo v ali iz cevi na vsaki strani membrane, dokler na vsaki strani ne dosežemo želenega tlaka. Za začetek poskusa z udarno cevjo se lahko membrana poči z batom z pritrjenim rezilom, čeprav je zahtevani mehanizem zapleten. Številni poskusi bodisi uporabljajo membrano z zarezo, ki je zasnovana tako, da poči, ko je v cevi dosežen določen tlak, ali pa uporabljajo gorljive pline v gonilniku, da počijo membrano.

Ko se membrana v cevi poči, udarni val, nenadna, širijoča ​​se motnja, potuje v poganjani plin. Tudi temperatura in tlak poganjanega plina se povečata, udarni val pa povzroči aerodinamični tok v smeri udarnega vala, vendar z nižjo hitrostjo oziroma hitrostjo. Širjenje znižanja tlaka, imenovano val redčenja ali ekspanzijski ventilator, potuje nazaj v pogonski plin. Kontaktna površina, meja med pogonskim plinom in pogonskim plinom, potuje v pogonski plin, tik za fronto udarca in določa mejo udarnega vala.

Ko udarni val doseže konec cevi, se odbije, potuje nazaj v pogonski plin in povzroči še večje povečanje temperature, tlaka in gostote. To reakcijo lahko preprečite z uporabo rezervoarja za odlaganje za absorbcijo odbitega udarnega vala. Ko je udarni val ustvarjen, se plin v udarni cevi umakne in preuči za opazovanje učinkov visokega tlaka in temperature. Udarno cev lahko uporabimo tudi za preučevanje učinkov zgorevanja na trdne delce, ki se vstavijo v cev, preden se diafragma poči.

Udarno cev lahko uporabimo tudi za preučevanje aerodinamičnega toka poganjanega plina za udarnim valom. Zgorevanje se zgodi zelo hitro. Posledično je čas za opazovanje aerodinamičnega toka omejen, običajno le nekaj milisekund.