มว. สนับสนุนงานวิจัยนิสิตวิศวกรรมการบิน จุฬาฯ เพื่อทดสอบคลื่นกระแทก (Shock Wave)

สถาบันมาตรวิทยาแห่งชาติ (มว.) สนับสนุนงานวิจัยของนายพงษ์วัฒน์ วิวรรธน์อภินัย นิสิต ชั้นปีที่ 3 ภาควิชาวิศวกรรมการบิน และอวกาศ หลักสูตรนานาชาติ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย  โดยได้รับเข้าร่วมการฝึกงานที่สถาบันมาตรวิทยาแห่งชาติระหว่างวันที่ 29 พฤษภาคม 2566 ถึงวันที่ 27 กรกฎาคม 2566 ในหัวข้อการประยุกต์ใช้ทฤษฎีอากาศพลศาสตร์ และพลศาสตร์ของก๊าซในงานมาตรวิทยา  โดยในการฝึกงานนี้ นายพงษ์วัฒน์ ได้ทำการสร้างเครื่องมือต้นแบบ (Prototype) ท่อช็อค (Shock Tube) สำหรับทดสอบเครื่องมือวัดความดันในสภาวะพลวัต ภายใต้การกำกับดูแลของ ดร.จีระศักดิ์  พิทักษ์อรรณพ นักมาตรวิทยา ฝ่ายมาตรวิทยาเชิง (มว.)  โดยใช้ท่อช็อคนี้สามารถสร้างคลื่นกระแทก หรือคลื่นช็อค (Shock Wave) ที่มีความเร็วถึงมัค 1.4 หรือ 1.4 เท่าของความเร็วเสียง

ท่อช็อคนั้นปรกติเป็นเครื่องมือที่ใช้ในการทดลองเทคโนโลยีชั้นสูงด้านการบินและอวกาศ  โดยองค์กรด้านการบินและอวกาศชั้นนำ เช่น NASA ประเทศสหรัฐอเมริกา CNRS ประเทศฝรั่งเศส และ JAXA ประเทศญี่ปุ่น  ล้วนแต่ใช้ท่อช็อคในการวิจัยทั้งสิ้น  โดยท่อช็อคนี้สามารถสร้างคลื่นกระแทกที่มีพิสัยความเร็วตั้งแต่ ซูเปอร์โซนิก (Supersonic) จนถึงไฮเปอร์โซนิก (Hypersonic) [1] [2] [3]

ในส่วนของมาตรวิทยา ได้มีแนวคิดในการนำท่อช็อคนี้มาใช้เพื่อเป็นมาตรฐานการวัดปฐมภูมิสำหรับสอบเทียบเครื่องมือวัดความดันในสภาวะพลวัต [4] ซึ่งสถาบันมาตรวิทยาแห่งชาติ ได้มีการศึกษาเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของคลื่นกระแทกผ่านท่อช็อคมาตั้งแต่ปี พ.ศ. 2559 [5] และมีแผน ที่จะพัฒนาเครื่องมือมาตรฐานนี้เพื่อเป็นมาตรฐานแห่งชาติ เพื่อประโยชน์ในงานวิจัยทางด้านการบินและอวกาศต่อไปในอนาคต

[1] https://www.nasa.gov/ames/thermophysics-facilities/electric-arc-shock-tube สืบค้น สิงหาคม 2566
[2] https://icare.cnrs.fr/en/en-research/en-facilities/en-ct-shock-tubes/ สืบค้น สิงหาคม 2566
[3] https://aerospacebiz.jaxa.jp/en/solution/facility/facility65/ สืบค้น สิงหาคม 2566
[4] Amer E., Jönsson G., and Arrhén F., “Towards traceable dynamic pressure calibration using a shock tube with an optical probe for accurate phase determination”, Metrologia, 59, 2022
[5] Pitakarnnop J., “Numerical investigation of shock wave propagation through a shock tube for the dynamic calibration of pressure sensors”, In Proceeding of APMF,  2017