Ludwieg-rör

Ludwieg-rörinstallation med tömningstank (vänster), munstycke och testsektion (mitten) och expansionsrör (höger)

Ett Ludwieg-rör är ett billigt och effektivt sätt att producera överljudsflöde . Machtal upp till 4 i luft erhålls enkelt utan ytterligare uppvärmning av flödet. Med uppvärmning kan Mach-tal på upp till 11 nås.

Princip

Ett Ludwieg-rör är en vindtunnel som producerar överljudsflöde under korta tidsperioder. En stor evakuerad tömningstank är separerad från nedströmsänden av ett konvergent-divergent munstycke med ett membran eller en snabbverkande ventil. Uppströmsänden av munstycket ansluter till ett långt cylindriskt rör, vars tvärsnittsarea är betydligt större än munstyckets halsarea. Inledningsvis är trycket i munstycket och röret högt. För att starta tunneln sprängs membranet t.ex. genom att man sticker hål i det med en lämplig skäranordning eller öppnar ventilen. Som alltid när ett membran brister fortplantar sig en stötvåg in i lågtrycksområdet (här tipptanken) och en expansionsvåg utbreder sig in i högtrycksområdet (här munstycket och det långa röret). När denna ostadiga expansion fortplantar sig genom det långa röret, sätter den upp ett stadigt subsoniskt flöde mot munstycket, vilket accelereras av det konvergent-divergerande munstycket till ett överljudstillstånd. Flödet är stadigt tills expansionen, efter att ha reflekterats från den bortre änden av röret, kommer fram till munstycket igen. Av praktiska skäl är flödestiderna cirka 100 millisekunder för de flesta Ludwieg-rör. För många ändamål är denna flödeslängd tillräcklig. Men genom att dra fördel av flera kvasistatiska flöden mellan expansionsvågsreflektioner kan experimenttider på upp till 6 sekunder uppnås.

Historia

Ludwieg-röret uppfanns av Hubert Ludwieg (1912-2000) 1955 som svar på en tävling om en transonisk eller överljuds vindtunneldesign som skulle kunna producera höga Reynolds-tal till låga driftskostnader. Professor Ludwieg var också ansvarig för den experimentella demonstrationen och förklaringen av den stora effekten av svep på draget av transoniska vingar (hans avhandling 1937).

Se även

externa länkar

[1] Experiment på mekanismen för att framkalla övergång mellan regelbunden och Mach-reflektion

[2] Faciliteter och instrument för hypersonic mätningar av övergångsmekanismer vid Purdue University Arkiverad 2007-01-17 på Wayback Machine