Un tube à choc est un instrument utilisé pour étudier les réactions en phase gazeuse de combustion et l'écoulement aérodynamique. À sa plus simple expression, un tube de choc est un tube métallique avec un diaphragme, une barrière semi-flexible, la séparation d'un gaz à haute pression à partir d'un gaz à basse pression. Pour commencer une expérience, le diaphragme est rompu, provoquant une onde de choc à voyager à travers le gaz à basse pression.
Dans des expériences utilisant un tube de choc, le gaz à haute pression est appelé le gaz pilote, tandis que le gaz à basse pression est du gaz entraîné. Les gaz ne doivent pas être de la même composition chimique. Les gaz sont pompés dans ou sur le tube de part et d'autre de la membrane jusqu'à ce que la pression désirée est atteinte, de chaque côté. Pour commencer une expérience avec un tube à choc, le diaphragme peut être rompu à l'aide d'un piston avec un couteau attaché, si le mécanisme nécessaire est complexe. Nombreuses expériences soit utiliser un diaphragme reçu, conçue pour rompre lorsqu'une certaine pression est atteinte à l'intérieur du tube, ou d'utiliser des gaz combustibles dans le pilote d'éclater la membrane.
Lorsque la membrane dans un tube est rompue, une onde de choc, une brusque perturbation de multiplication, se déplace dans le gaz entraîné. La température et la pression du gaz entraîné également augmenter, et l'onde de choc provoque l'écoulement aérodynamique dans la direction de l'onde de choc, mais à une vitesse plus faible, ou de la vitesse. Une diminution de la propagation de la pression, appelé une onde de raréfaction ou d'un ventilateur d'expansion, se déplace de nouveau dans le gaz conducteur. La surface de contact, la frontière entre le gaz et le gaz pilote mené, se déplace dans le gaz entraîné, juste derrière le front de choc, la définition de la frontière de l'onde de choc.
Lorsque l'onde de choc atteint l'extrémité d'un tube, il est réfléchi, remonter dans le gaz pilote, et qui provoque une augmentation encore plus importante de la température, la pression et la densité. L'utilisation d'un bac de réception pour absorber l'onde de choc réfléchie peut empêcher cette réaction. Après l'onde de choc a été créé, le gaz dans le tube à choc est retirée et étudiée pour observer les effets de la pression et une température élevées. Un tube à choc peut également être utilisé pour étudier les effets de la combustion sur des particules solides, qui sont insérées dans le tube avant de la membrane est rompue.
Un tube à choc peut aussi être utilisé pour étudier l'écoulement aérodynamique du gaz entraîner derrière l'onde de choc. La combustion se fait très rapidement. En conséquence, il ya peu de temps pour observer l'écoulement aérodynamique, habituellement quelques millisecondes.