Кое что о резонансных глушителях

Dimon11
ЕВГЕНИЙ-ARM:

Возникли вопросы -

  1. Еще с книги Гусева запомнилась рекомендация по применению серебра на втулки .
    Но там рекмендация была на использование сплава 96% серебра и 4% олова
    (

Не кадмием, а индием. Если индий держали в руках, то станет сразу понятно почему. Серебро с индием дает отличный результат. В том числе и на маломасленных топливах, что актуально для бензиновых топлив.

ЕВГЕНИЙ-ARM

Вариантов много от 4% серебра до полностью серебрянных + напыление сплавов свинца , индия , кадмия и пр…
Нет индия не держал.

Русинов_Сергей:

люди рассматривают зависимость скорости волны от материала и температуры самой трубы.

То что рассматривают - это огромный плюс ( всю тему не читал) . Но рассматривать можно всю жизнь МАРС и так не дать аргумента в споре на вопрос а ты её видел - нет так помалкивай.
К чему - нужно все что рассматривают проверять в практике .
Но вот как говорят не менее умные люди трубу нужно охлаждать , не по причине что она потечет , а бонально простому варианту - практика дает лучшие результаты .
И подогрев нужен только для успешного включения и выхода на режим - дальше идет зло.
Кто в этом прав и кто нет - я сейчас не могу судить , нужно пользовать и проверять .
Но склонен верить людям с опытом эксплуотации.

ДедЮз
ЕВГЕНИЙ-ARM:

вопрос уже касающийся дискового золотника Циммермана.

Металлические золотники получаются идеально из ножей “табачных машин”, толщина 0,2мм, очень кач. сталь. Режется электроэррозией. Качественно получается и для 6,5сс и для картингового матора 125сс. Главное грамотная ступица, не коробящая и не создающая концентраторов. Ступица крепится без термо технологий, клепкой или развальцовкой на клею. Карбоновые золотники менее инерционны, основное геометрическое отличие - односторонняя плоскостность и экспоненциальное сечение от 1-3мм в центре до 0,15-0,5 по периферии. Формовались в пресформах без послед. дороботок (кроме облоя). Пробовали с коническим сечением, эспонента понравилась больше. И золотники и клапаны выполняются по аналогичным технологиям. Клапаны в сечении, также не плоско-параллельные. Чтобы избежать проблем описанных Вами, необходимо их проектировать индивидуально для каждого мотора с учетом помпажных характеристик и частоты. Это сродни настройке язычков на баянах. Предельная работоспособность клапана 2-3 часа. Все карбоновые распределители очень критичны к связующему. Есть западные композиции специально для этих целей. Неплохо плолучалось на К-153 с добавлением 5% сухого порошка (самого мелкого помола) дисульфида молибдена. Алгаритмов подсказать не могу, сам делал методом проб и ошибок. Диски выклеиваются из самой тонкой (0,15?) угольной ткани. Клапаны - только из анизотропной ленты с небольшим перехлестом волокон (5-10 град). Понятно, что диск работает в золотниковой камере с зазором, герметичность обеспечивается картерным разряжением. Для клапанов очень важно прилегание к окну (идеальное ложе рамочка из твердой резины S=0,2-0,5; “сваренная” с Лайконитом) и геометрия отбойника, ограничивающего отгиб клапана. Чем выше обороты, тем меньше размеры клапана, сечения обеспечив-ся количеством окон. “Зависание” клапана я наблюдал на стендовых испытания гоночных мотоциклетных моторов в НИИМОТОПРОМЕ. Проблема снималась сменой клапанной решетки, т.е. согласоване частоты импульсов в номинальном режиме с собственной резонансеой частотой каждого лепестка. Комбинированную систему, я придумал, как раз для сужения диапазона рабочих частот, при кот. мотор выходит на предельную мощность. При этом золотник, как бы, немного “зажимает” фазы всасывания, обеспечивая крейсерские режимы.

Dimon11:

Не кадмием, а индием.

В принципе все пластичные металлы могут способствовать улучщению трения, лиш бы не в ущерб прочности, а насколко ощутима разница, лабараторная задача. Вамо серебро замечательно тем, что соединяясь с серой из топлив, образует сернистое серебро имеющее сверхнизкие коэф. трения по сталям.

ЕВГЕНИЙ-ARM
ДедЮз:

Металлические золотники получаются идеально из ножей “табачных машин”,

Спасибо за расширенный ответ даже на те вопросы которые у меня были в голове но я их не задал .
К сожалению пока не знаю где добыть табачные ножи - пока только доступны металлические шпатели.
Но в целом информация актуальная в предстоящей работе и эксперименте.

ДедЮз
Русинов_Сергей:

В дополнение, www.ramsf.ru/viewtopic.php?f=29&t=1615 люди рассматривают зависимость скорости волны от материала и температуры самой трубы.

Эти проблемы я подробно рассмотрел с привязкой к другим рабочим параметрам. Материал трубы, в принципе на работу не влияет, косвенное влияние на среду газов, в которых протекают процессы, влияют свойства рассеивания или аккумуляции тепла, а это всегда можно стабилизировать доп. мероприятиями: термоизоляция, охлаждение и т.п.
Из этих разговоров, к сожалению, не нашел количественной взаимосвязи между параметрами.

pakhomov4

Как объяснить расплавление трубы (катаная из АМг) на автомодели? Откуда ТАКИЕ температуры?

ЕВГЕНИЙ-ARM
pakhomov4:

Откуда ТАКИЕ температуры?

К стате вопрос интересный откуда родились такие константы температур при расчете ?
Ведь реально температуры газов намного выше , реальные к примеру замеры температур на авто говорят что в пиковых мощностных режимах доходит до 1100 градусов ( а оптимальная лежит в приделах 925 ).
Метанольные чуть ниже и тоже когда труба работает темпа в ней куда выше заложенных 350 градусов при расчете .
Или это просто приближенная для только режима включения ( сорри ваш док еще не вчитывался , если вопросы заставляют дублировать вами данную инфу) .
То что текут трубы - текут куда им деваться.

ДедЮз
pakhomov4:

Как объяснить расплавление трубы (катаная из АМг) на автомодели? Откуда ТАКИЕ температуры?

У вас поплыл метал “в колене” (переход цилиндра или небольшого конуса в диффузор), т.е. термопластичная деформация. Температура плавления сплава АМг, вряд ли превышает 600-650 град, температура газов на выходе из ДВС приближается к 400, а при термоизоляции, может быть больше. Т.е. эта температура значительно превышает темп. приемлемую для термоформования (для алюминия это около 250-280 град). В данной зоне (если я её правильно угадал), всегда присутствуют очень большие импульсно-волневые силы, скачки уплотнения (в некоторых соотношениях открывающегося выхл. окна наблюдаются сверхзвуковые течения до 2М). Все это оказывает механическое воздействие на материал (аналогично штамповке взрывом или гидростатическому формованию), а “где тонко, там рвется”. Выход: не паять данные зоны мягкими припоями, не делать резких переходов в сечениях, не создавать концентраторов напряжения на внут и внеш поверхностях. Цилиндры и конусы заменить оживальными или эспотенциальными образующими.

pakhomov4

Некогда пИсать, на состязания надо… Пауза…

ДедЮз
ЕВГЕНИЙ-ARM:

откуда родились такие константы температур при расчете ?

Про температуру ФРОНТА выхлопного потока вы пишите справедливо. На створе выхлопного окна температура замерялась но в дальнейшем не интересовала, так как все динамические процессы в ГДН происходят в “камере”, а там достоверная температура другая. Место где Вы отмечаете макс. температуры, в работе ГДН интересно тем, что быстро охлаждается избытками свежей смеси и является емкостью, “ОБЪЯЗАННОЙ” с минимальными потерями вернуть содержимое в цилиндр мотора. Высокая тем-ра в зоне выхлопного окна создает массу неприятностей, в виде короблений, потери компрессии и др. минусов. На мелких моторах эти минусы отражаются в меньшей степени, поэтому и проблемы не всегда выпирают. С увеличением кубатуры, ассиметричные температурные поля портят много крови. Некоторые фирмы, особенно картинговые, в этой области чаще всего патентуют технические решения.

м14

ДедЮз:

фирмы, особенно картинговые

Да,сохлаждением проблемы…

Марат
м14:

Да,сохлаждением проблемы…

А что, водяное охлаждение не решает проблему?

ДедЮз
Марат:

А что, водяное охлаждение не решает проблему?

Охлаждение не самоцель. Проблема в выравнивании температурных полей во всех агрегатах с целью сохранения заданных геометрических параметров. В высокофорсированной технике, малейшее отклонение градиентов температуры, приводит с искажению температурных полей и неизбежной деформации. Для больших кубатур, от 10 сс и выше, потери существенные, а главное падает стабильность и надежность. Поэтому для авиации и больших авиамоделей все без исключения моторы делаются не с пиковыми мощностями, а с добротными, стабильными характеристиками с высокой повторяемостью паспортных данных. Попытки форсирования таких моторов только снижают ресурс и надежность.

м14

К сожалению,у меня не получалось,3-5 гонок,поршень приходилось менять…(ф юбки “уходил” соотв кольцо играло все больше… )благо все это самоделки,покупать -без штанов останешься,да и не делал никто …Эх, лет 5 назад бы Ваши выкладки.уважаемый Иосиф,дай Бог Вам здоровья!!! Ну вот ,Вы меня и опередили в ответе,совершенно верно… мах об моего моторчика 13500,но в гонке не перекручивал больше10000.(тахометр-всегда перед глазом.)

ДедЮз
м14:

3-5 гонок,поршень приходилось менять…

Спасибо за добрые слова. Не понял, о каких гонках речь, кубатура? Почему-то многие не сообщают об технике и условиях эксплуатации, а только о проблемах.

м14:

ф юбки “уходил” соотв кольцо играло все больше…

Причин может быть несколько, точный “диагноз” можно ставить только очно: а) геометрия поршня и гильзы; б) материалы; в) динамическая балансировка поршня относительно верхней точки опоры; г) геометрия кольца, материал и посадочное место.

м14
ЕВГЕНИЙ-ARM:

пока только доступны металлические шпатели.

строительный мастерок,причем чем старее-тем лучше…очень по тихому шлифовать,в разных направлениях… ( твердость прибл 45- 50HRC ) получалось сделать ф132 ,причем толщиной 0,55-0,6

ДедЮз:

Не понял, о каких гонках речь, кубатура

Да впрошлом это…Водно-моторный спорт, 2х175 см3.(класс о-350) Ф гильзы 61,75 ,материалы???😒 L-кольцо 60с2а (пор Cr конечно Простите за офтопик,пятница,прет на ностальгию!

ДедЮз
м14:

строительный мастерок,причем чем старее-тем лучше…очень по тихому шлифовать,в разных направлениях… ( твердость прибл 45- 50HRC ) получалось сделать ф132 ,причем толщиной 0,55-0,6

Если материал нормализован, то лучше шлифовать на спец станках с круглым вращающимся столом и плавающими (планетарными) абразивными головками. Точное название этой техники не помню, пользоваться плодами приходилось. Принцип работы напоминает плоскостное хонингование.
Толщина золотника предпочтительна более тонкая, т.к. масса пагубно влияет на узел крепления, по этой причине делают карбоновые золотники.

moira
ДедЮз:

Если тема заинтересовала, кого либо, разговор можно продолжить о применении ГДН на двигателях с широким диапазоном регулировок, четвертьволновых и других системах, об эффективных глушителях шума и т.п.
С уважением Дед Юз.

____________________________________________________________________
Уважаемый Юз Вы провели интерестные исследования по которому хотелось бы задать ряд вопросов:

1.замечали ли Вы при скоростной фотосьемке,движение волны сжатия-заталкивает ли она смесь.?

2.Мы с помощью осцилографа и датчика динамического давления измеряли
на двигателе кривую резонанса,-делали ли Вы что то подобное.?

3.Вы приводите формулу для вычисления скорости волны сжатия,но из физики известно, - скорость газа вытекающего из отверстия или сужающегося насадка не может быть больше критической скорости:

w= 18(20) x T к ^0.5

эта же скорость соответствует скорости звука при данной температуре ,а
очевидно волна сжатия это звуковая волна.

4.Измеряли Вы мощность на моторе мах. с трубой Вишневского и со своей,
и строили ли мощностную характеристику.?

5.Вы указываете,что фазы перепуска при выхлопе 190 ,не более 130,как Вы считаете современные 140 гр это завышено.?

6.современные трубы на 38-41т имеют длину без выхлопного патрубка 23-24см.что соответствует 31-34т (по Жидкову) где же 38-41т иначе труба
должна иметь длину 17-19см при скорости 560м\с .А надо 650-670м\с ,что
не совпадает с приведенным графиком для метенола.

7.Измеряли ли Вы резонансные частоты /звуковые\ на резонансе,их по измерениям Федотова 4 основных и еще 5-7 дополнительных.

8.Может ли отражать волна сжатия от уплотнения газов в конце трубы.?

Буду благодарен за Ваш ответ.

ДедЮз
moira:

которому хотелось бы задать ряд вопросов:

  1. То, что заталкивание смеси происходит, беспорно. Визуализация этого явления была самой явной, т.к. на отдельных кадрах хорошо прослеживалась граница выхлопных газов и выплеснутой смеси. Анализы этих картинок и привели к выводам о тенденциях в геометрии диффузора (эспонета с минимальным начальным сечением). К сожалению, не было ясной картины по синхронизации процесса в системе “фаза-кадр”, поэтому углубляться в частности я не старался. В остальной зоне съемок, четких кадров было еще меньше (об этом писал) по причине отсутствия соответствующего оборудования.
  2. Кривые резонанса не строил. Но по стендовым испытаниям, всегда, строил кривые характеристик мотора и отмечал пиковые точки при неустойчивом и устойчивом резонансе. Эти показатели помогали понять картину устойчивой работы трубы путем коррекции геометрии конфузора и давления (к сожалению, среднего, т.к. не мог получить пофазовые картинки) в трубе.
  3. Возможно, происходит путаница в терминах или понятиях. Под “волной сжатия” я подразумеваю не скорость потока, а скорость фронта волны (звуковой, стоячей или другого происхождения) создающего импульс в зоне границы смеси и выхл. газов. Я не совсемь уверен, что на обратный ток смеси в конфузоре, влияет только “волна”, мне кажется, влияет еще и разница в давлениях в ГДН и цилиндре мотора. Хотелось бы это прощупать инструментально, но увы, мой поезд ушел. 40 лет назад было только любопытство и желание найти решения не особо вдаваясь в физические тонкости.
  4. Да мерил, да строил. Трубы Вишневского, если считать строго по Вишневскому, РАБОТАЛИ только на 1,5-3,5сс моторах, на моих трубах эти же моторы, я доводил до разрушения (шатуны, валы, коренные подшипники). Считал трубы мотокольцевикам, скутеристам, итальянским картингистам, нареканий не было, хотя настраивать приходилось. Вроде и моделисты не жаловались, были и рекорды в 70-ые.
  5. Нет я не считаю 140 град, или другую величину, завышенной или наоборот, в конечном итоге конструктивные размеры каналов влияют не только на газодинамику, но и температурные показатели. Окончательная величина окон по фазам, вопрос малоизученный, много противоречивых достоверных данных. Я, исключив перепуск из формулы расчета ГДН, только подчеркнул, что перепуск не влияет на работу ГДН (не путать ДВС), а в первом приближении может “прикидываться” как 1/2 геометрической высоты выхлопа. При проектировании моторов это облегчит выбору отправных параметров.
ДедЮз
moira:

6.современные трубы на 38-41т имеют длину без выхлопного патрубка 23-24см.что соответствует 31-34т (по Жидкову) где же 38-41т иначе труба должна иметь длину 17-19см при скорости 560м\с .А надо 650-670м\с ,что не совпадает с приведенным графиком для метенола.

Попробовал прикинуть по вашим вводным длину ГДН, в соответст. с моими данными, без учета поправок на температурные и другие поправки влияющие в пределах 2-5% на длину. Получилось: при - обороты 40000; выхлоп 190; длина ГДН 218мм. Увеличение выхлопа до 210град, добавит еще 8-12 мм. Не вижу большого отклонения.
7. Вы имеете ввиду гармоники. Мои друзья физики и акустики (включая покойного Липинского Л.Е.) тоже обращали внимание на это, какие-то замеры мы делали, причем как электронными средствами внутри, так и резонансными механическими частотомерами непосредственно на самой трубе. Сравнивали показания. Потом я консультировался с профессором по акустике. Помню, он очень образно все сказал. Приблизительно так: “Гармоники и обертоны имеют огромное значение в музыке, в технике помогают разобраться с шумами и резонансными явлениями для предотвращения разрушений. В твоем случае, они выражаются в звуковом излучении, если не нравится, перекрась в другой цвет”.(В 70-ые юмор был в почете).
8. Я пишу об этом, были большие подозрения, что процесс не только акустический, но и чисто гидравлический. Доказательств никаких, поэтому я акцентировал всю работу не на физике, а на имперических взаимосвязях. За прошедшие годы не было возможности автоматизировать расчеты, редкие возвращения к этой теме не особо увлекают.

P.S. Спасибо таким, как Вы. Возвращаете меня в молодые годы.