MARHy větrný tunel - MARHy Wind Tunnel
The MARHy Hypersonický větrný tunel s nízkou hustotou, umístěný na ICARE[1] Laboratoř v Orléans, Francie, je výzkumné zařízení využívané značně pro základní a aplikovaný výzkum fluidních dynamických jevů ve zředěných stlačitelných tocích. Jeho název je zkratka pro Mach Akrutý Rjsou spokojeni Hypersonic a aerodynamický tunel je pod tímto názvem zaznamenán na evropském portálu MERIL.[2]
Zařízení bylo dokončeno v roce 1963 a je jedním ze tří zařízení náležejících k platformě FAST (složené ze dvou dalších aerodynamických tunelů) a využívaných k podpoře letectví a letecký a kosmický průmysl výzkum.
Dějiny
V roce 1962 CNES (Francouzské národní středisko pro kosmická studia) se rozhodlo vybudovat nízkou hustotu a vysokou rychlost větrný tunel nezbytné pro aerodynamické a aerotermální studie toků zředěného plynu. Tento aerodynamický tunel zvaný SR3 byl umístěn v laboratoři aerotermodynamiky z CNRS (Francouzské národní vědecké výzkumné centrum) v Meudon. Stavba zařízení byla svěřena SESSIA (technickým poradcům pro letecké průmyslové práce) a byla dokončena v roce 1963. aerodynamický tunel byl poté přesunut do ZAJÍMÁM SE Laboratoř v Orléans v roce 2000 v důsledku sloučení laboratoře aerotermodynamiky a LCSR (laboratoř spalovacích a reaktivních systémů). Poté byla přejmenována na MARHy, což je zkratka pro Mach Adaptable Rarefied Hypersonic.
Technické údaje
MARHy je v Evropě jedinečné zařízení poskytující nízkotlaký, super / hypersonický tok v nepřetržitém režimu. Jedná se o otevřený proudový tunel. Rozměry: Větrný tunel se skládá ze 3 částí:
- usazovací komora: délka 2,6 m, vnitřní průměr 1,2 m. Je vybaven kuželem rozbíjejícím tok.
- válcová zkušební komora: délka 3,5 m, průměr 2 m.
- difuzor směřující do čerpací místnosti: délka 10 ma průměr 1,4 m.
Pokud jde o podmínky průtoku a úroveň zředění, jsou k dispozici dva typy čerpacích skupin. Může být generováno 19 různých typů toků, které vyžadují specifické podmínky generování, a proto se spoléhají na proměnné vakuové tlaky. Ve skutečnosti, pro proudění s vysokou hustotou, je 14 Rootsových dmychadel spojeno se 2 rotačními vývěvami. Široká škála trysek s různými tvary výstupů přecházejících z válcového do komolého kužele s výměnným sloupkem umožňuje provozní doménu od podzvukové po hypersonickou. Když se do prodloužení zkušební komory přidá difuzor, lze dosáhnout statického tlaku pod 1 mikrometr rtuti.
| Machovo číslo M | Reynoldsovo číslo Re / cm | Statický tlak P1 (Pa) | Statická teplota T1 (K) |
|---|---|---|---|
| 0.6 | 3,7x101 | 27 | 280 |
| 0.8 | 5,3x101 | 27 | 266 |
| 2 | 6x104 | 6,1x103 | 163 |
| 2 | 2,7x101 | 2.7 | 163 |
| 2 | 8x101 | 8 | 163 |
| 4 | 1,8x102 | 2.7 | 70 |
| 4 | 5,7x102 | 8 | 70 |
| 4 | 5x103 | 71.1 | 70 |
| 6.8 | 3,55x102 | 5.02 | 97 |
| 12 | 1,19 x 103 | 1.38 | 27 |
| 14.9 | 4,58 x 103 | 3.17 | 22 |
| 15.1 | 1,10 x 103 | 0.72 | 21 |
| 15.3 | 4,24x102 | 0.26 | 21 |
| 16 | 11,17 x 102 | 0.58 | 20 |
| 16.5 | 59x102 | 3.15 | 20 |
| 18.4 | 7,52x103 | 2.98 | 18 |
| 20 | 8,38 x 102 | 0.21 | 14 |
| 20.2 | 2,85 x 102 | 0.07 | 13 |
| 21.1 | 6,68x103 | 1.73 | 14 |
Tunelové vybavení
S aerodynamickým tunelem MARHy jsou spojeny různé typy diagnostiky: Pitotovy sondy, tlakové senzory pro parietální měření, měřiče přenosu tepla, infračervená termografická kamera, kamera iCCD a luminiscence, aerodynamická rovnováha, elektrostatické sondy, Optická spektrometrie (blízko IR, viditelné a VUV), elektronová zbraň. Používají se pro základní a aplikované studie v oblastech stlačitelné aerodynamiky, aerotermodynamiky, atmosférických vstupů a fyziky plynů a plazmatu.
Výzkumné aplikace
Větrný tunel MARHy je široce používán pro základní a aplikovaný výzkum fluidních dynamických jevů ve zředěných hypersonických a nadzvukových tocích.
- Flowfied charakterizace hypersonických a nadzvukových řídkých toků kolem modelů (hustota, aerodynamické síly, tlak ...)
- Struktura probuzení v hypersonických a nadzvukových zředěných tocích
- Vstupní aerodynamika atmosféry ve vysoké nadmořské výšce
- Řízení plazmatického toku
- Atmosférický vstup vesmírného odpadu
[3],
[4],
[5],
[6], …
[7],
[8],
[9],
[10],
[11],
[12],
Galerie
Fotografie experimentu s elektronovou pistolí (ONERA). MARHy / ICARE (viviana Lago)
iCCD obrázek modelu Hermès v toku Mach 20. MARHy / ICARE (viviana Lago)
Fotografie žhavícího výboje s plazmovým pohonem. MARHy / ICARE (viviana Lago)
Reference
- ^ [[Kategorie: aerodynamický tunel]Semi-ochrana: Vysoká úroveň IP vandalismu. ~~~~ICARE Laboratory, CNRS, Orléans
- ^ MERIL, evropská platforma zařízení
- ^ Sandra, Coumar and Lago, Viviana (2017). "Vliv Machova čísla a statického tlaku na řízení toku plazmy nadzvukových a řídkých toků kolem ostré ploché desky". Experimenty s tekutinami. 58 (6): 74. Bibcode:2017ExFl ... 58 ... 74C. doi:10.1007 / s00348-017-2346-6.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz).
- ^ COUMAR, Sandra. (2017). „Etude des mécanismes physiques induits pas un actionneur plasma appliqué au contrôle d'écoulements raréfiés super / hypersoniques dans le cadre de rentrées atmosphériques“. Thèse de doctorat. Université d'Orléans. Citovat deník vyžaduje
| deník =(Pomoc). - ^ Sandra, Coumar a Joussot, Romain a Lago, Viviana a Parisse, Jean-Denis (2016). „Vliv plazmového aktuátoru na aerodynamické síly působící na plochou desku interagující s řídkým tokem Mach 2“. 26 (7). International Journal of Numerical Methods for Heat & Fluid Flow: 2081–2100. Citovat deník vyžaduje
| deník =(Pomoc)CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz). - ^ Joussot, Romain and Lago, Viviana (2016). „Experimentální zkoumání vlastností doutnavého výboje použitého jako plazmový akční člen aplikovaného na řídké nadzvukové řízení toku kolem ploché desky“. 23 (2). Transakce IEEE na dielektriku a elektrickou izolaci: 671–682. Citovat deník vyžaduje
| deník =(Pomoc)CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz). - ^ Joussot, Romain a Lago, Viviana a Parisse, Jean-Denis (2015). „Kvantifikace vlivu povrchového ohřevu na modifikaci rázové vlny plazmatickým aktuátorem v nadzvukovém toku s nízkou hustotou po ploché desce“. Experimenty s tekutinami. 56 (5): 102. Bibcode:2015ExFl ... 56..102J. doi:10.1007 / s00348-015-1970-2.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz).
- ^ Coumar, Sandra a Joussot, Romain a Parisse, Jean-Denis a Lago, Viviana} (2015). "Vliv povrchového ohřevu na modifikaci rázových vln plazmatickým aktuátorem ve zředěném nadzvukovém toku přes plochou desku". 3562. 20. mezinárodní konference AIAA o kosmických letadlech a hypersonických systémech a technologiích. Citovat deník vyžaduje
| deník =(Pomoc)CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz). - ^ Parisse, Jean-Denis a Kudryavtsev, Alexey N a Lago, Viviana} (2015). "Vliv povrchového ohřevu na modifikaci rázových vln plazmatickým aktuátorem ve zředěném nadzvukovém toku po ploché desce". 7 (4). International Journal of Engineering Systems Modeling and Simulation: 271–278. Citovat deník vyžaduje
| deník =(Pomoc)CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz). - ^ Lago Viviana, Coumar Sandra a Jousso Romain (2015). "Plazma pro vysokorychlostní řízení toku" (10). AerospaceLab. Citovat deník vyžaduje
| deník =(Pomoc)CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz). - ^ Lago, V a Joussot, Romain a Parisse, JD (2014). „Vliv rychlosti ionizace plazmového výboje aplikovaný na modifikaci nadzvukového pole toku nízkého Reynoldsova čísla kolem válce“. Journal of Physics D: Applied Physics. 47 (12): 125202. Bibcode:2014JPhD ... 47l5202L. doi:10.1088/0022-3727/47/12/125202.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz).
- ^ Joussot, Romain a Lago, Viviana a Parisse, Jean-Denis (2014). "Účinnost ionizace plazmatického aktuátoru při modifikaci rázové vlny ve zředěném nadzvukovém toku přes plochou desku". Série konferencí Amerického institutu fyziky. Sborník konferencí AIP. Sborník konferencí AIP. 1628 (1): 1146–1153. Bibcode:2014AIPC.1628.1146J. doi:10.1063/1.4902722.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz).