El túnel de viento enrarecido hipersónico MARHy ubicado en el laboratorio ICARE en el campus del CNRS Orléans es una instalación de prueba utilizada en el contexto de la investigación fundamental y / o aplicada al estudio de los fenómenos de dinámica de fluidos de flujos compresibles enrarecidos. El nombre MARHy es un acrónimo de M ach A daptable R aréfié Hy personique y el túnel de viento está registrado con este nombre en el portal europeo MERIL que enumera las instalaciones de prueba en Europa. La instalación de prueba fue construida en 1963 y es parte de la plataforma experimental FAST que comprende otras dos instalaciones de prueba PHEDRA y EDITH . (Responsable de la Plataforma Experimental FAST: Viviana LAGO ).
Esta plataforma se utiliza en particular para la investigación aeronáutica y espacial.
En 1962, el CNES (Centro Nacional de Estudios Espaciales) decidió construir un túnel de viento de baja densidad y alta velocidad, fundamental para los estudios aerodinámicos y aerotérmicos en flujos de gases enrarecidos. El túnel de viento denominado SR3 se montó así en el laboratorio de Aerotermia de Meudon. El desarrollo de la instalación de prueba se confió a SESSIA (una oficina de diseño especializada en trabajos industriales relacionados con la Aeronáutica) y SR3 se completó un año después, en 1963.
En 2000, tras la fusión del Laboratorio de Aerotermia y el LCRS (Laboratorio de Sistemas Reactivos y de Combustión), el túnel de viento se trasladó al laboratorio ICARE en Orleans. SR3 luego cambió su nombre para convertirse en MARHy.
MARHy es un medio de prueba único en Europa que permite simular flujos enrarecidos, super / hipersónicos en modo continuo y en circuito abierto.
El túnel de viento se compone de tres partes:
Para que sea posible generar las condiciones de flujo adecuadas y alcanzar los niveles de rarefacción esperados, se proporcionan dos tipos de medios de bombeo. De hecho, para flujos de alta densidad, las 2 bombas de paletas o bombas primarias están asociadas con un número máximo de 14 bombas Roots .
Una gama completa de boquillas que van desde boquillas cilíndricas a cónicas equipadas con un cuello intercambiable permite obtener un rango operativo desde subsónico hasta hipersónico. MARHy puede simular hasta 19 tipos de flujo diferentes dependiendo de la boquilla instalada y las condiciones de generación asociadas.Cuando se agrega un diluyente al difusor, se puede lograr una presión estática de menos de 10 -2 en la cámara experimental.
| Número de Mach M |
Número de Reynolds Re / cm |
Presión estática P1 (Pa) |
Temperatura estática 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 |
| dieciséis | 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 |
Varios tipos de diagnósticos están asociados con el túnel de viento: sensores de presión para mediciones de paredes, termopares, tubos de Pitot, cámara térmica infrarroja, cámara iCCD y técnica de luminiscencia, balance aerodinámico, sondas electrostáticas, espectrometría de emisión (infrarrojo cercano, visible y VUV) y un cañón de electrones.
El túnel de viento MARHy es particularmente adecuado para el estudio de fenómenos aerodinámicos en régimen de transición de bajo número de Reynolds. De hecho, su rango operativo simula altitudes que alcanzan los 100 km con caudales que pueden llegar a MACH 20. A continuación se enumeran algunos de los trabajos realizados:
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Visualización del impacto de un disco en parada a Mach 2, mediante cañón de electrones (ONERA).
Imagen del modelo de Hermès en un flujo hipersónico enrarecido a Mach 20.
Foto de una descarga luminosa generada por un actuador de plasma Mach 4.