Tubo de Ludwieg
Un tubo Ludwieg es una forma económica y eficiente de producir flujo supersónico . Los números de Mach hasta 4 en el aire se obtienen fácilmente sin ningún calentamiento adicional del flujo. Con calentamiento, se pueden alcanzar números de Mach de hasta 11.
Un tubo de Ludwieg es un túnel de viento que produce un flujo supersónico durante cortos períodos de tiempo. Un gran tanque de descarga de vacío está separado del extremo corriente abajo de una boquilla convergente-divergente por un diafragma o una válvula de acción rápida. El extremo corriente arriba de la boquilla se conecta a un tubo cilíndrico largo, cuya área de sección transversal es significativamente mayor que el área de garganta de la boquilla. Inicialmente, la presión en la boquilla y el tubo es alta. Para iniciar el túnel, se rompe el diafragma, por ejemplo, pinchándolo con un dispositivo de corte adecuado o abriendo la válvula, respectivamente. Como siempre, cuando se rompe un diafragma, una onda de choque se propaga a la región de baja presión (aquí el tanque de descarga) y una onda de expansión.se propaga a la región de alta presión (aquí la boquilla y el tubo largo). A medida que esta expansión inestable se propaga a través del tubo largo, establece un flujo subsónico constante hacia la boquilla, que es acelerado por la boquilla convergente-divergente a una condición supersónica. El flujo es constante hasta que la expansión, reflejada desde el extremo más alejado del tubo, llega de nuevo a la boquilla. Por razones prácticas, los tiempos de flujo son de aproximadamente 100 milisegundos para la mayoría de los tubos Ludwieg. [1] Para muchos propósitos, esta duración del flujo es suficiente. Sin embargo, al aprovechar múltiples flujos cuasiestáticos entre los reflejos de la onda de expansión, se pueden lograr tiempos de experimentación de hasta 6 segundos. [2]
El tubo Ludwieg fue inventado por Hubert Ludwieg (1912-2000) en 1955 en respuesta a una competencia por un diseño de túnel de viento transónico o supersónico que pudiera producir un alto número de Reynolds a bajo costo operativo. El profesor Ludwieg también fue responsable de la demostración experimental y la explicación del gran efecto del barrido en la resistencia de las alas transónicas (su disertación en 1937).
