A CNRS Orléans campus ICARE laboratóriumában található MARHy hiperszonikus ritkaságú szélcsatorna olyan vizsgálati létesítmény, amelyet az alapvető kutatások keretében használnak és / vagy a ritkaságú, összenyomható áramlások folyadékdinamikai jelenségeinek tanulmányozására alkalmaznak. A MARHy név a M ach A adaptálható R aréfié Hy personique rövidítése, és a szélcsatornát ezen a néven regisztrálták a MERIL európai portálon, amely felsorolja az európai tesztlétesítményeket. A tesztlétesítményt 1963-ban építették, és része a FAST kísérleti platformnak, amely két másik vizsgálati létesítményt ( PHEDRA és EDITH) tartalmaz . (A FAST kísérleti platform vezetője: Viviana LAGO ).
Ezt a platformot különösen a repülés és az űrkutatás területén használják.
1962-ben a CNES (Országos Űrkutatási Központ) úgy döntött, hogy megépít egy kis sűrűségű és nagy sebességű szélcsatornát, amely elengedhetetlen a ritkaságú gázáramok aerodinamikai és aerotermikus vizsgálataihoz. Az SR3 nevű szélcsatornát tehát a meudoni Aerothermal Laboratóriumban állították össze. A tesztlétesítmény fejlesztését a SESSIA-ra (a repüléssel kapcsolatos ipari munkákra szakosodott tervezőiroda) bízták meg, az SR3 pedig egy évvel később, 1963-ban fejeződött be.
2000-ben az Aerothermal Laboratórium és az LCRS (Combustion and Reactive System Laboratory) egyesülését követően a szélcsatornát áthelyezték az orléans-i ICARE laboratóriumba. Ezután az SR3 megváltoztatta a nevét, hogy MARHy legyen.
A MARHy egy egyedülálló teszteszköz Európában, amely lehetővé teszi a ritkaságú, szuper / hiperszonikus áramlások szimulálását folyamatos üzemmódban és nyitott áramkörben.
A szélcsatorna három részből áll:
A megfelelő áramlási viszonyok előállítása és a várt ritkaságszint elérése érdekében kétféle szivattyúberendezés áll rendelkezésre. Valójában a nagy sűrűségű áramlásokhoz a 2 lapátos szivattyú vagy az elsődleges szivattyú maximálisan 14 Roots szivattyúhoz van társítva .
A fúvókák teljes választéka a hengeresektől a kúpos fúvókákig, cserélhető nyakkal ellátva lehetővé teszi a szubszonikus és a hiperszonikus működési tartomány elérését. A MARHy akár 19 különféle áramlási típust is szimulálhat a beépített fúvókától és a kapcsolódó generációs körülményektől függően. Ha a diffúzorhoz hosszabbítót adunk, akkor a kísérleti kamrában 10 −2- nél kisebb statikus nyomás érhető el.
Mach szám M |
Reynolds szám Re / cm |
Statikus nyomás P1 (Pa) |
Statikus hőmérséklet T1 (K) |
---|---|---|---|
0.6 | 3,7 × 10 1 | 27. | 280 |
0.8 | 5,3 × 10 1 | 27. | 266 |
2 | 6 × 10 4 | 6,1 × 10 3 | 163 |
2 | 2,7 × 10 1 | 2.7 | 163 |
2 | 8 × 10 1 | 8. | 163 |
4 | 1,8 × 10 2 | 2.7 | 70 |
4 | 5,7 × 10 2 | 8. | 70 |
4 | 5 × 10 3 | 71.1 | 70 |
6.8 | 3,55 × 10 2 | 5.02 | 97 |
12. | 1,19 × 10 3 | 1.38 | 27. |
14.9 | 4,58 × 10 3 | 3.17 | 22. |
15.1 | 1,10 × 10 3 | 0,72 | 21 |
15.3 | 4,24 × 10 2 | 0,26 | 21 |
16. | 11,17 × 10 2 | 0,58 | 20 |
16.5 | 59 × 10 2 | 3.15 | 20 |
18.4 | 7,52 × 10 3 | 2.98 | 18. |
20 | 8,38 × 10 2 | 0,21 | 14 |
20.2 | 2,85 × 10 2 | 0,07 | 13. |
21.1 | 6,68 × 10 3 | 1.73 | 14 |
A szélcsatornához többféle diagnosztika társul: nyomásérzékelők falméréshez, hőelemek, Pitot-csövek, infravörös hőkamera, iCCD kamera és lumineszcencia technika, aerodinamikai egyensúly, elektrosztatikus szondák, emissziós spektrometria (infravörös, látható és VUV) és egy elektronpuska.
A MARHy szélcsatorna különösen alkalmas aerodinamikai jelenségek tanulmányozására alacsony Reynolds-számú átmeneti rendszerben. Valójában működési tartománya a 100 km-es magasságot szimulálja a MACH 20- at elérő áramlásokkal. Néhány elvégzett munkát itt sorolunk fel:
,
A lemez ütközésének megjelenítése a Mach 2 leállási pontjában, elektronpisztollyal (ONERA).
A Hermès modell képe ritka hiperszonikus áramlásban a Mach 20-nál.
Fotó egy Mach 4 plazma működtető egység által előállított izzó kisülésről.