La galleria del vento rarefatta ipersonica MARHy situata presso il laboratorio ICARE nel campus del CNRS Orléans è una struttura di prova utilizzata nell'ambito della ricerca fondamentale e / o applicata allo studio dei fenomeni fluidodinamici dei flussi comprimibili rarefatti. Il nome MARHy è l'acronimo di M ach A daptable R aréfié Hy personique e la galleria del vento è registrata con questo nome nel portale europeo MERIL che elenca le strutture di prova in Europa. La struttura di prova è stata costruita nel 1963 e fa parte della piattaforma sperimentale FAST che comprende altre due strutture di prova, PHEDRA e EDITH . (Responsabile Piattaforma Sperimentale FAST: Viviana LAGO ).
Questa piattaforma è utilizzata in particolare per la ricerca aeronautica e spaziale.
Nel 1962, il CNES (Centro nazionale per gli studi spaziali) decise di costruire una galleria del vento a bassa densità e alta velocità, essenziale per gli studi aerodinamici e aerotermici nei flussi di gas rarefatti. La galleria del vento denominata SR3 è stata così assemblata presso il laboratorio aerotermico di Meudon. Lo sviluppo del test facility fu affidato a SESSIA (studio di progettazione specializzato in opere industriali legate all'Aeronautica) e SR3 fu completato un anno dopo, nel 1963.
Nel 2000, a seguito della fusione del Laboratorio Aerotermico e del Laboratorio LCRS (Combustion and Reactive System Laboratory), la galleria del vento è stata spostata nel laboratorio ICARE di Orléans. SR3 ha poi cambiato il suo nome per diventare MARHy.
MARHy è un mezzo di prova unico in Europa che consente di simulare flussi rarefatti, super / ipersonici in modalità continua e in circuito aperto.
La galleria del vento è composta da tre parti:
Per consentire la generazione delle giuste condizioni di flusso e il raggiungimento dei livelli di rarefazione previsti, sono previste due tipologie di mezzi di pompaggio. Infatti, per portate ad alta densità, le 2 pompe a palette o primarie sono associate ad un numero massimo di 14 pompe Roots .
Una gamma completa di ugelli che vanno dall'ugello cilindrico a quello conico dotato di collo intercambiabile consente di ottenere un range operativo da subsonico a ipersonico. MARHy può simulare fino a 19 diversi tipi di flusso a seconda dell'ugello installato e delle condizioni di generazione associate.Quando viene aggiunto un estensore al diffusore, è possibile ottenere una pressione statica inferiore a 10 −2 nella camera sperimentale.
| Numero di Mach M |
Numero di Reynolds Re / cm |
Pressione statica P1 (Pa) |
Temperatura statica 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 |
Diversi tipi di diagnostica sono associati alla galleria del vento: sensori di pressione per misure a parete, termocoppie, tubi di Pitot, telecamera termica a infrarossi, telecamera iCCD e tecnica di luminescenza, bilancia aerodinamica, sonde elettrostatiche, spettrometria di emissione (vicino infrarosso, visibile e VUV) e un cannone elettronico.
La galleria del vento MARHy è particolarmente indicata per lo studio di fenomeni aerodinamici in regime di transizione a basso numero di Reynolds. Infatti il suo raggio di azione simula altitudini che raggiungono i 100 km con portate che possono raggiungere MACH 20. Alcuni dei lavori eseguiti sono elencati qui:
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Visualizzazione dell'impatto di un disco nel punto di arresto a Mach 2, mediante cannone elettronico (ONERA).
Immagine del modello Hermès in un flusso ipersonico rarefatto a Mach 20.
Foto di una scarica a bagliore generata da un attuatore al plasma Mach 4.