En las toberas se acelera el flujo, mientras que la presión se reduce. Al utilizar fluidos compresibles (p. ej., aire) se pueden alcanzar, por tanto, velocidades muy altas, frecuentemente en el rango supersónico. Las toberas se utilizan en turbinas de vapor, dispositivos de inyección, aviones supersónicos y cohetes. Para el dimensionamiento de toberas se toman en consideración las fuerzas de impacto o empuje (fuerza de acción y/o reacción) del fluido.
HM 260 ofrece dos montajes experimentales para toberas, en los que se contempla o bien la fuerza de acción o bien la fuerza de reacción del fluido. Se determinan características como la velocidad de flujo y el rendimiento de la tobera. Adicionalmente se puede demostrar el efecto de bloqueo. Este efecto hace que el flujo másico ya no aumente en el momento que se alcanza la relación de presión crítica. Como fluido compresible se utiliza aire.
En el primer montaje experimental para determinar la fuerza de reacción se coloca una tobera en el dispositivo de medida de fuerza. El dispositivo de medida de fuerza está compuesto por una barra de flexión, cuya deformación es medida electrónicamente. La presión del aire delante y detrás de la tobera se puede ajustar. El aire comprimido fluye a través de la tobera y se mide la fuerza de reacción (empuje) del fluido.
En el segundo montaje experimental se coloca la placa deflectora en el dispositivo de medida de fuerza y la tobera se posiciona encima de la placa deflectora. La posición de la tobera es ajustable, de manera que se puede ajustar la distancia entre tobera y placa deflectora. El flujo en el orificio de salida de la tobera choca contra la placa deflectora y la fuerza de acción (fuerza de impacto) del fluido es registrada a través de la deformación de la barra de flexión.
Aparte de la fuerza, también se registran las presiones y el flujo másico. Para la determinación exacta del flujo másico, se miden adicionalmente las temperaturas. Cuatro toberas convergentes-divergentes y una convergente, así como una placa deflectora están disponibles para los ensayos.
