Development of a supersonic jet experiment

Abstract

Hensikten med dette prosjektet var å designe et supersonisk frijet-eksperiment. Dette eksperimentet skal brukes som en laboratorieøvelse for studenter i faget TEP4135 Fluidmekanikk 2. Mens hovedkomponentene som inngår i oppsettet er gitt av litteratur, har detaljert design og testing blitt utført. Inkludert i dette er design og påfølgende testing av en turbulenskontrollseksjon. Testingen ble utført ved hjelp av en hot-wire og seksjonens effekt ble funnet tilfredsstillende. Det inkluderte også utvikling av et visualiseringsoppsett basert på schlieren-prinsippet og påfølgende behov for finjusteringer for å oppnå klare, informative bilder. Akustiske målinger ble gjennomført for å kartlegge det akustiske miljøet rundt eksperiment, hvis resultat var et behov for å konstruere et lyddempendekammer. Til slutt var det meningen at trykkmålinger langs dysekonturen skulle gjennomføres. Disse ble utsatt på grunn av utfordringer som oppstod som følge av av COVID-19 pandemien.

The purpose of this project was to design a supersonic free jet experiment that is going to be used as a student lab exercise. While the main components of the setup are given by literature, detailed design and testing has been carried out. Included is this is the design and subsequent testing of the flow conditioning section. The testing was done using hot-wire measurements and the section was found to have a satisfactory effect. It also involved development of a schlieren visualisation setup and the fine-tuning that followed in an effort to obtain images that were clear and informative. Acoustic measurements were made to measure the acoustic surroundings of the jet, the result of which was that a sound suppression chamber needs to be built. Finally, pressure measurements were meant to be made along the nozzle contour, but they were postponed due to challenges brought on by the COVID-19 pandemic.