يك شير بازشونده سريع جديد براي لوله شوك بدون ديافراگم

Investigation of aNew RapidOpeningValve for aNon-DiaphragmShock Tube

در اين مقاله به بررسي يك نوع لوله شوك بدون ديافراگم كه مجهز به شيري با طراحي ابتكاري و جديد مي باشد، پرداخته شده است. اين لوله شوك قادر است، موج شوك مسطح در دريون خود كه نسبت طول به قطر آن 41/6 مي باشد، توليد كند. لوله شوك هاي ديافراگمي داراي نقاط قوتي مانند ساخت آسان و پارگي آني آن مي باشد. اما با اين وجود، محدوديت هاي اين لوله شوك ها دليل طراحي لوله شوك هاي بدون ديافراگم مي باشد. مهمترين اين محدوديت ها: 1- عدم قابليت تكرار توليد موج شوك بدون باز كردن لوله. 2- عدم قابليت تنظيم نسبت فشار در يك بازه مشخص 3- عدم امكام خودكار كردن لوله شوك؛ مي باشد. در شيرهاي جايگزين به­جاي ديافراگم، مهمترين فاكتور، سرعت باز شدن شير مي باشد. كه در ايجاد و يكنواختي موج شوك تشكيل شده در دريون تاثير مستقيم دارد. در اين مقاله يك مكانيزم ابداعي براي رسيدن به سرعت بالاي شير، پيشنهاد شده است كه زمان باز شدن 8ms مي باشد. اين شير خودكار دو قابليت منحصربه­فرد دارد: اول اين­كه درايور و درايون هم راستا بوده و اغتشاش ناشي از تغيير مسير يا چرخش گاز را نداريم كه اين به بهينه شدن لوله شوك كمك مي كند و دوم اين­كه اين شير از مركز لوله به ­سمت گوشه ­ها مانند ديافراگم دوربين باز مي شود و اين بهترين حالت براي باز شدن شير و يكنواختي موج حاصل مي باشد. اين مقاله نحوه عملكرد يك شير پرسرعت با عملگر پنوماتيكي را توضيح داده و به مقايسه داده هاي تجربي و تئوري آن پرداخته است.

This paper investigates a kind of non-diaphragm shock tube equipped with an innovative and new design valve that is capable of generating well-formed shock waves within a driven tube. Diaphragm shock tubes have the advantage of easy building and instantaneous opening. However, some limitations of this kind of shock tube such as the lack of repeatability without opening, the inability to adjust pressure ratio at a specified interval and the inability to automate the shock tube, caused a development on an automated shock tube. In the non-diaphragm shock tubes, the most important factor is the opening time of the shock tube inlet, which directly influence on the formation and uniformity of the shock wave formed in the driven. In this study, an innovative mechanism to achieve high-speed opening valve with an opening time of eight milliseconds (8ms) is proposed. Absence of any disturbances caused by a change in direction or rotation of gas and the opening from the center to the sides are two unique features of this automated non-diaphragm shock tube. Finally, in this investigation, the functional parameters of this non-diaphragm valve are calculated theoretically and compared with measured experimental data.