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parziale的风洞可导致超音速飞行新的高度

尼克parziale正在研究空气超音速飞行,可以达到音速以上的一个研究新兴领域,可以在我们今后如何出行影响速度的五倍如何四处流窜的车辆。

Photo of 尼克parziale

如果游客走下埃德温·一个地下室。在365体育备用网址365备用网址大厅,他们将通过一种罕见的景象映入眼帘:高超声速风洞大约60英尺跨度和由钢和铝制零件。

研究人员正在使用它来研究高超音速气动热力学,说 尼克parziale在查尔斯副教授诉舍费尔,JR。工程与科学学院的 机械工程系。高超声速气动热,parziale的研究的重要组成部分,是多么空气的行为对象周围的高超音速速度5马赫旅行,或声音或以上,并且是一个新兴的飞行研究领域的速度五倍的研究。

“想象一个商用喷气式飞机从宽松(洛杉矶国际机场)上午10点飞行,然后在一定高度了在云中,它拿起这么多的速度横跨太平洋的平面芽和抵达成田国际机场东京在三个小时内,”说parziale。 “世界将变得更小,空中旅行到地球的另一边也不会这么费劲,如果超音速飞行变得普遍。”

高超音速飞行,这在每个小时或更长时间,在约4000英里时钟,是非常困难的,现在,说parziale。商用飞机飞行时速550英里,或亚音速。协和,著名的商业喷气机,这是在服务直到2003年,与现代军事战斗机是超音速,飞的是超过1马赫,或刚刚超过音速的速度。相比之下,超音速飞行的并不普遍,只尝试了测试飞机,火箭,飞船还是因为所涉及的技术壁垒,parziale说。

“当车辆在飞5马赫以上的有趣的事情发生了,”说parziale。

空气的流体力学成为在这些速度更加复杂,具有氮和氧分子解离成原子,而在车辆上的棘齿升温到可以熔化的典型飞机的皮肤和组件的水平。并没有多少人知道围绕着高超声速飞行器的物理学时,穿过雨,parziale说。

因为这些类型的现象和问题,parziale和他的实验室一直致力于开发新的方法来研究和测量气体的流动,称为边界层,车辆周围高超音速运动。这些方法不打扰与突兀探针车辆周围流动的空气,而是光学观察和测量气体流量的活性。

parziale曾参与利用氪标签测速技术。这需要使用测量示踪粒子的流体的速度,在此情况下,元件氪化学惰性的惰性气体,其被接种到流动的空气。研究人员研究了标记氪的运动,可以从这些观测计算出气流的速度和方向,围绕车辆。

风洞的到来将大大提升这些研究工作。 parziale的研究小组设计了风洞,把它制成异地。隧道,它是由海军研究(ONR)的办公室津贴资助,今年早些时候,然后运送到校园内的部分在平板卡车。它是在内径8英寸,而隧道的出口处宽16英寸。隧道内的空气压力可达到100〜150倍的环境空气压力的任何地方。因为这种工作的性质是基础研究,parziale使用基本或“规范”的形状为他的风洞实验,而不是实际的按比例缩小的飞机模型。

“我们很高兴,我们在校园这个风洞,而我们现在能够执行现场之前就已经迫使我们到别处去研究一个数组,说:” parziale。

之前,parziale和他的团队为他们的研究塑料管,他们有时不得不在其他风洞去书时间,从而享有他们花了一整天卡住挤满了研究,并留下很小的空间实验的修修补补。

“当你做实地调研,你在早上五点起床,你到实验室,和你的工作了一整天,晚上要完成的,就像你可以在回家之前,”说parziale。 “但是当你在校园的隧道,你有时间更周到,补锅匠,这是非常有趣的一部分。”

除了风洞,parziale 2020年至今已经插满了里程碑。 parziale赢得了365备用网址的员工优秀奖‘卓越我们所做的一切,’赚的任期内,并从助理副教授被提拔。最近,美国国防部做出parziale的实验室进行大量投资:

  • 科研$ 1.4万台力办公室(AFOSR)授予研究高超音速边界层的不稳定性
  • $ 301万只起通过国防大学研究仪器计划(durip)海军研究(ONR)的办公室授予该出资风洞
  • $ 468一千ONR年轻的研究者研究计划(YIP)授予研究高超音速,湍流边界层的结构和比例
  • $ 755一千ONR-durip是资助先进的激光诊断风洞
  • $ 120万ONR批通过多学科大学研究计划(穆里)计划

最后的补助,使该实验室现在大的多中心研究,“在高速飞行车辆的微粒和降水的影响,”这是由美国明尼苏达大学为首(总资金用于该项目为$ 7.5亿美元)的一部分。

parziale实验室的另一个重点是发展可持续的生物燃料。他一直工作在快速热解技术,快速加热的生物质,例如木材以上在不存在空气的800度,以产生生物燃料。这些燃料不一定是航空,但研究与parziale的热力学兴趣,流体动力学和化学相吻合。这项工作的目标是提高生物燃料产品的质量并降低其成本,使。

所有不同的研究项目,风洞,和他一贯的机械工程类的石板,parziale有他的盘子已经满了,但发现他的工作要完成。

“没有一天都一样。它的乐趣,说:” parziale。 “有在实验室中很少单调。你总是解决新问题或进军新的领域在您的研究。这是令人兴奋得不得了。”

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