Hyperschall-Stoßwellenkanal (TH2)

 

Dieser Stoßwellenkanal kann Strömungsbedingungen simulieren, die bei einem Wiedereintritt eines Raumfahrzeugs in die Erdtmosphäre auftreten. Das Hauptziel ist die Analyse des Strömungsfeldes um ein solches Wiedereintritts- oder Hyperschallfluggefährt. Im Stoßwellenkanal TH2 können Strömungsgeschwindigkeiten von bis zu 4,8 km/s erzeugt werden, die zu Stautemperaturen von mehreren Tausend Grad führen. Diese hohen Temperaturen führen zu Realgaseffekten wie beispielsweise Anregung vibratorischer Freiheitsgrade der Gasmoleküle und Dissoziation, die das Strömungsfeld bei einem Wiedereintritt beeinflussen.

Das Hauptaugenmerk liegt auf der möglichst realitätsnahen Simulation der während des Hyperschallflugs auftretenden Strömungsverhältnisse. Da diese extremen Strömungsbedingungen nur für wenige Millisekunden simuliert werden können, werden spezielle Kurzzeitmesstechniken eingesetzt.

Der Stoßwellenkanal TH2 kann sowohl mit einem konventionellen Heliumtreiber als auch mit einem Detonationstreiber im Stromauf-Modus betrieben werden. Letzterer ermöglicht eine Erweiterung des Simulationsbereiches insbesondere zu höheren Ruheenthalpien hin. Die Beschleunigung der Strömung erfolgt in einer schlanken Kegeldüse mit 5,8° Halböffnungswinkel, die Machzahlen am Düsenaustritt zwischen 6 und 12 und Reynoldszahlen bis zu 1 Million, bezogen auf 0,25 m Modelllänge, erlaubt.

  Übersicht TH2 Urheberrecht: © HGD Übersicht TH2
Technische Daten
T0 [K] 1100 - 7400
p0 [bar] 55 - 830
Ma [-] 6.6 - 12.1
Re [106/m] 0.8 - 16.5