Un tub de șoc este un instrument folosit pentru a studia reacțiile de combustie în fază gazoasă și fluxul aerodinamic. Cel mai simplu, un tub de șoc este un tub metalic cu o diafragmă, o barieră semiflexibilă, care separă un gaz de înaltă presiune de un gaz de joasă presiune. Pentru a începe un experiment, diafragma este ruptă, determinând o undă de șoc să circule prin gazul de joasă presiune.
În experimentele care utilizează un tub de șoc, gazul de înaltă presiune este denumit gazul de antrenare, în timp ce gazul de joasă presiune este gazul de antrenare. Gazele nu trebuie să aibă aceeași compoziție chimică. Gazele sunt pompate în sau din tub de fiecare parte a diafragmei până când presiunea dorită este atinsă pe fiecare parte. Pentru a începe un experiment cu un tub de șoc, diafragma poate fi ruptă folosind un piston cu o lamă atașată, deși mecanismul necesar este complex. Multe experimente fie folosesc o diafragmă înțepată, proiectată să se rupă atunci când se atinge o anumită presiune în interiorul tubului, fie folosesc gaze combustibile în driver pentru a sparge diafragma.
Când diafragma dintr-un tub este ruptă, o undă de șoc, o perturbare bruscă, de propagare, se deplasează în gazul antrenat. Temperatura și presiunea gazului antrenat cresc, de asemenea, iar unda de șoc induce flux aerodinamic în direcția undei de șoc, dar cu o viteză sau viteză mai mică. O scădere a presiunii care se propagă, numită undă de rarefacție sau ventilator de expansiune, se deplasează înapoi în gazul driver. Suprafața de contact, granița dintre gazul antrenat și gazul antrenat, se deplasează în gazul antrenat, chiar în spatele frontului de șoc, definind granița undei de șoc.
Când unda de șoc ajunge la capătul unui tub, este reflectată, călătorind înapoi în gazul de comandă și provocând o creștere și mai mare a temperaturii, presiunii și densității. Utilizarea unui rezervor de gunoi pentru a absorbi unda de șoc reflectată poate preveni această reacție. După ce unda de șoc a fost creată, gazul din tubul de șoc este retras și studiat pentru a observa efectele presiunii și temperaturii ridicate. Un tub de șoc poate fi folosit și pentru a studia efectele arderii asupra particulelor solide, care sunt introduse în tub înainte ca diafragma să fie ruptă.
Un tub de șoc poate fi, de asemenea, utilizat pentru a studia fluxul aerodinamic al gazului antrenat în spatele undei de șoc. Arderea are loc foarte repede. Ca urmare, există timp limitat pentru a observa fluxul aerodinamic, de obicei doar câteva milisecunde.