Velocimetria a Flusso Rarefatto

I flussi ad alta velocità, come quelli supersonici e ipersonici, sono fondamentali per le tecnologie aerospaziali e per la validazione dei codici di fluidodinamica. Questo lavoro caratterizza le velocità dei flussi generati da una camera di espansione utilizzando tre tecniche: una intrusiva, il Rapid Ionisation Detector, e due ottiche, lo schlieren e un metodo schlieren modificato combinato con l'assorbimento dello iodio molecolare.Il rivelatore a ionizzazione rapida ha permesso di studiare flussi a pressioni di 10^-6 mbar e velocità comprese tra 21 e 726 m/s. Utilizzando il metodo delle caratteristiche, sono stati ottenuti flussi con temperature minime di 29 K e numeri di Mach fino a 12. La velocimetria di Schlieren ha permesso di visualizzare flussi in vuoti fino a 200 mbar, con velocità comprese tra 5,2 e 66,5 m/s, temperature comprese tra 297,6 e 300 K e un numero di Mach massimo di 0,2.Il metodo Schlieren modificato ha permesso di visualizzare flussi a pressioni fino a 15 mbar, un ordine di grandezza inferiore rispetto al metodo convenzionale, con velocità da 92 a 190 m/s, temperature da 280,1 a 295,3 K e un numero di Mach massimo di 0,6.