Кое что о резонансных глушителях
которому хотелось бы задать ряд вопросов:
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
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.
спасибо.!
Принцип работы напоминает плоскостное хонингование.
Спасибо за советы .
Но вся беда не доступно станочное оборудование такого класса ( сейчас к плоско-шлифовальному не добраться поставили мужиков с дубьем по периметру и не пускают никого лишнего как я в цех где можно было обратиться с подобными вопросами ).
Но зато на работе есть пресс которым могу задовить формовочную массу в форме ( уголь , связующее ) до состояния разрушения волокон угля ( 40 тонн думаю смогут смять все что угодно до состояния молекула в молекулу на такой площади).
Но конечно цель не в этом и пресс привел только как шутку.
В целом диаметр золотника порядка 35-45 мм.
Просто находился в небольшом ступоре на эту тему в предстоящей доработке мотора . И тут прочитал вариант о котором даже как то не подумал .
Единственная сложность - дисульфид молибдена в порошке . Попробую через химреактивы заказать .
Но честное слово оригинальность поразила.
Я считал что уголь для трения очень неудачный вариант ( конечно я не учитывал содержание масла и вообще что это будет не сухое трение ).
Дисульфид молибденна на крайний вариант можно было заменить бронзовой пудрой ( конечно это не лудший вариант ) - но вот бяда ,
последнее время в магазинах продают заменитель бронзовой пудры в виде стеклянной пыли .
-----------
Короче мне понравилось решение и я благодарен только за то что данный пример вывел из состояния ступора.
благодарен только за то что данный пример вывел из состояния ступора.
Евгений, не нужно отчаиваться. Сухой Дисульфид молибдена- маслянистый порошек, можно найти только на спец. маслозаводах (был такой в Ростове-на-Дону). Заменить бронзой нельзя: адгезия бронзы со смолой некудышняя; увеличение массы, крупная структура.
Сам карбон имеет низкий коэф. трения. Золотники работают безконтактно, на масляной подушке толщиной до 0,025мм. Если запастись золотниками (по2-4 часа работы), то можно в ложе втирать дисульфидную смазку и успешо эксплуатировать.
спасибо.!
Только сейчас обратил внимание. Вы из Черкасс! Передайте большой привет Вербицкому. Сейчас я прикован к постели, звонить ему не могу. Заранее спасибо!
У вас поплыл метал “в колене” (переход цилиндра или небольшого конуса в диффузор),
Нет, в середине трубы… Причём двигатель просто с ума сходил… Недолго, правда… Повторить удалось всего один раз…
Нет, в середине трубы… Причём двигатель просто с ума сходил… Недолго, правда… Повторить удалось всего один раз…
Объяснения, почти те же. Статическое, а точнее среднестатическое давление в болших диаметрах всегда больше, чем в меньших (пропорц-но площадям). Вероятнее всего вы попали в пик и температура превысила допустимую. Возможно, после формообразования (ротационной обработки), вы трубу не нормализовали и остались концентраторы в зонах наклепа, к тому же в макс. диаметре катанные трубы имеют минимальную толщину, в любом случае свою роль сыграла температура. Выход, делать трубы немного толще.Выигрыш и в прочности и в теплобалансе. Минус, только вес.
Вспоминаю давнюю историю на союзе, у кого то на автомодели 5сс, труба не выдержала ЦБ нагрузки погнулась довольно равномерно, что косвенно подтверждает, что металл был в пластичном состоянии. В начале 70-ых, приходилось судить союз автомоделистов, считал трубы В.Попову, Соловьеву, Маслову, ребятам из Армении.
Иосиф!
Привет Вербицкому Е.Т передали.У них через два дня чемпионат Украины.
P.S Вы в материалах о резонансных трубах упомянули две фамилии:Шахизизян и Караваев.Может быть это судомоделисты Грача Шахизизян и Анатолий Караваев ?Развейте сомнения,плз.
судомоделисты Грача Шахизизян и Анатолий Караваев ?Развейте сомнения,плз.
Это мои хорошие друзяья. К сожалению, Толю Караваева не видел давно и координаты потерял. Был бы благодарен за телефон или Е-мейл.
Телефон Караваева А.А отослал Вам в личку.Ежели что не так - сообщите куда переслать(Е-мейл)
Уважаемый Иосиф Вы в своей работе приводили трубу с эллептическим распределением на заднем конусе-как результат.? Я, считал трубу с параболоидом вращения на заднем конусе,но не сделал нехватило ресурсов.Как Выше мнение ,что лучше параболоид или элепсоид.
Уважаемый Иосиф Вы в своей работе приводили трубу с эллептическим распределением на заднем конусе-как результат.? Я, считал трубу с параболоидом вращения на заднем конусе,но не сделал нехватило ресурсов.Как Выше мнение ,что лучше параболоид или элепсоид.
Дорогой Владимир! Как говорил Штирлиц: “Элементарно Ватсон”😁
Логика всех моих построений исходила из принципа наименьших энергетических потерь при заданных (расчетных параметрах). Заданными, в данном случае являются длина и объем. Минимальные потери обеспечивают экспоненциальные и сверические тела вращения. От эспоненты я “ушел” к радиальному диффузору (первоначально была эспонента с заумной системой построения), т.к. построение и перерасчет, стали “примитивными”, а разница в эффективности при отдельных экспериментах в аккустической лабаратории по показателям давления и энергетических потерь не выявлена. Отклонения касались только “качества” передач гармоник, о чем мы говорили ранее. Аккустики объяснили, что эспоненциальные тела вращения (ВСЕ ДУХОВЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ!) не теряют гармоник, но могут менять “окраску звука” в зависимости от показателя эспоненты. В других телах вращения гармоники теряются. Сфера имея минимальную поверхность, тоже выгодна. Впрочем все это, так сказать, мои убеждения на момент работ с трубами. Меня можно переубедить. Что лучше, можно выявить только на парных испытаниях с очень жесткими параметрами исходных и контрольных данных.
Юз!!! Ты забыл сказать ещё что с Шахазизяном летал в одном экипаже в гонках и трубы там вы тоже применяли .
летал в одном экипаже в гонках и трубы там вы тоже применяли
Ну и что, а теперь хожу с трубой (костыль называется)😁
Уважаемый Иосиф, спасибо за Вашу статью! Очень интересная. Хочу задать вопрос. Как измениться расчёт трубы, если после неё требуется установка глушителя (правила F3D, например)?
Как измениться расчёт трубы, если после неё требуется установка глушителя (правила F3D, например)?
В геометрии ГДН все параметры просчитываются стандартно (исходя из ожидаемых температур и т.п), отличие только в диаметре выпускного отверстия, я на это указывал и дал расчеты при варианте без эжекции. Глушитель лучше всего работает на определенном расстоянии от выхлопа мотора, кратного 1/2 длине волны основного спектра. Так делают все 2-х тактники (мотоциклы, скутера, самолеты). Сам глушитель лучше выбрать такой, чтобы не препятствовал исходу выхлопа (звукопоглащающие или резонансные многокамерные).
Уважаемый Иосиф занимались ли Вы винтами.
Уважаемый Иосиф занимались ли Вы винтами.
Да занимался. Последняя серьезная работа была здесь для одного института изготавливающего беспилотники в 2004 г.
Да занимался. Последняя серьезная работа была здесь для одного института изготавливающего беспилотники в 2004 г.
------------------------------------------------------
Занимались ли сверхзвуком.Как обходили.?
Занимались ли сверхзвуком.Как обходили.?
Тема интересная. В конце 70-ых в бюлетене по судомоделизму была статья Шахазизяна Г.Б. о ВВ, в которых он ссылался на мои эксперименты и выводы, а затем установил МР в класс В-1. Тем не менее большие проблемы сохраняются. Для анализа и поиска истины, сейчас нет условий. Можно было бы применить статистические методы, но нет данных. Было бы полезно знать достоверные обороты двигателей при скорости 300, а теперь и 307 км/час или хотя бы иметь фонограммы. К сожалению друзья об этом забывают попадая на ЧМ, а другого пути пока нет. По моим расчетам и эспериментам, получать эффективную тягу при околозвуковых скоростях можно, но с ростом скорости эфективность резко падает, возрастают скачки уплотнения. Модернизация конца лопасти по геометрии и использование законов сверхкритического обтекания снижают скачки, но КПД остается очень низким. Как мне кажется (возможно, я не прав). абсолютная скорость конца лопасти не превышает критическую скорость (0,6М), а высокое КПД обеспечивается мощностью и стабильностью моторов. Был бы рад продолжению этого разговора и получению хоть каких-либо достоверных данных.
P.S. При экспериментах с ГДН, я немного экспериментировал с получением кривых предельных мощностей для автомод режима (без огранич. оборотов) и авиасудо режимов, с ограничением оборотов. В настоящее время точных данных привести не могу (по состоянию здоровья), нужно искать в архивах. Общая характеристика такова, можно выходить на мощности уступающие предельным на 10-7%, требуется тщательная подборка (при идеальных парах!) фаз выхлопа и всасывания, камеры (увеличивается), геометрии ГДН и карбюратора. Должен признаться, эту работу до конца не довел из-за “мышиной возни” с 2,5 сс парами. Еще по теме, получали картинки срывов на пропеллерах и гребных винтах в воде (кавитацию) с помощью мощных 400 гц-овых эл. приводов и визуализации в дымовых камерах и в воде. Это была часть диплома одного студента. Со скоростями разобрались, с профилями, как хотелось бы, не успели, защитился и уехал.
Тема интересная. В конце 70-ых в бюлетене по судомоделизму была статья Шахазизяна Г.Б. о ВВ, в которых он ссылался на мои эксперименты и выводы, а затем установил МР в класс В-1. Тем не менее большие проблемы сохраняются. Для анализа и поиска истины, сейчас нет условий. Можно было бы применить статистические методы, но нет данных. Было бы полезно знать достоверные обороты двигателей при скорости 300, а теперь и 307 км/час или хотя бы иметь фонограммы. К сожалению друзья об этом забывают попадая на ЧМ, а другого пути пока нет. По моим расчетам и эспериментам, получать эффективную тягу при околозвуковых скоростях можно, но с ростом скорости эфективность резко падает, возрастают скачки уплотнения. Модернизация конца лопасти по геометрии и использование законов сверхкритического обтекания снижают скачки, но КПД остается очень низким. Как мне кажется (возможно, я не прав). абсолютная скорость конца лопасти не превышает критическую скорость (0,6М), а высокое КПД обеспечивается мощностью и стабильностью моторов. Был бы рад продолжению этого разговора и получению хоть каких-либо достоверных данных.
P.S. При экспериментах с ГДН, я немного экспериментировал с получением кривых предельных мощностей для автомод режима (без огранич. оборотов) и авиасудо режимов, с ограничением оборотов. В настоящее время точных данных привести не могу (по состоянию здоровья), нужно искать в архивах. Общая характеристика такова, можно выходить на мощности уступающие предельным на 10-7%, требуется тщательная подборка (при идеальных парах!) фаз выхлопа и всасывания, камеры (увеличивается), геометрии ГДН и карбюратора. Должен признаться, эту работу до конца не довел из-за “мышиной возни” с 2,5 сс парами. Еще по теме, получали картинки срывов на пропеллерах и гребных винтах в воде (кавитацию) с помощью мощных 400 гц-овых эл. приводов и визуализации в дымовых камерах и в воде. Это была часть диплома одного студента. Со скоростями разобрались, с профилями, как хотелось бы, не успели, защитился и уехал.
Я,много накопал литературы по сверхзвуку и по сверхзвуковым профилям. Привожу некоторое.
s006.radikal.ru/i213/1107/98/3dd4680dba6d.jpg
i028.radikal.ru/1107/2a/08e737c10f66.jpg
s006.radikal.ru/i215/1107/e8/e3189c4270ed.jpg околозвуковое обтекание.
s06.radikal.ru/i179/1107/49/31a9e5a66395.jpg сверхзвуковое обтекание.
Раньше авиаинженеры рекомендовали 40% мах.тол.несеметричный профиль желательно 6-10% толщины.
Рекомендовали профиля Кларк -У и ВС-2.Могу прислать графики обтекания 0.1-0.9м.
Затем ЦАГИ разработало профили ВС-6, и СР: скоростной,и сверхкритические.,есть геометрия.
Мы сделали винт Цаги с профилем СР,но пока не успеваем сделать форму.
Сделали пропен по А.С. можно прислать фото.Но для настоящего режима нет мотора.Настоящий результат с 36-38т.
Обороты мотора в воздухе современного 41400-42000. Федотов прислал данные звукограмм,там 4 основных гармоники и 4-6 доп. если интерестно могу в личку прислать.
Пропен испытывали на моторе аналогичном ЦСТКАМУ скорость 221км,надо с баком и трубой поработать.
Уважаемый Владимир! Спасибо за ответ. Если величины оборотов достоверные (желательно знать как у Англичан!), а на графиках можно проследить и за звуковыми давлениями гармоник, конечно взглянуть было бы интересно (по давлению можно определить источник). Еще было бы интересно увидеть аналогичные данные от Осовика и Ко. Я Вале Тукьянову, как то говорил, но там наверное забыли, да и у Вали со здоровьем не все ладно.
Насчет выставленных заметок (публикаций). Зрительно припоминаю, они довольно старые (около40лет?!). В ЦАГИ, в начале 70-ых уже были капитальные публикации американцев по исследованиям околозвуковых ВВ. Наверняка они есть и у производителей в Запорожье (на фирме Ивченко). Там рассматривались профили и формы лопастей (многолопастные винты) со свехкритическими профилями и профилями “ARAD-O”. Были цветные профилеграммы (нападобие вами показанных), но со сверхкритическими профилями и рекомендации по применению при разных числах Re.
Затем ЦАГИ разработало профили ВС-6, и СР: скоростной,и сверхкритические.,есть геометрия.
Это интересно увидеть!
Уважаемый Владимир! Спасибо за ответ. Если величины оборотов достоверные (желательно знать как у Англичан!), а на графиках можно проследить и за звуковыми давлениями гармоник, конечно взглянуть было бы интересно (по давлению можно определить источник). Еще было бы интересно увидеть аналогичные данные от Осовика и Ко. Я Вале Тукьянову, как то говорил, но там наверное забыли, да и у Вали со здоровьем не все ладно.
Насчет выставленных заметок (публикаций). Зрительно припоминаю, они довольно старые (около40лет?!). В ЦАГИ, в начале 70-ых уже были капитальные публикации американцев по исследованиям околозвуковых ВВ. Наверняка они есть и у производителей в Запорожье (на фирме Ивченко). Там рассматривались профили и формы лопастей (многолопастные винты) со свехкритическими профилями и профилями “ARAD-O”. Были цветные профилеграммы (нападобие вами показанных), но со сверхкритическими профилями и рекомендации по применению при разных числах Re.Это интересно увидеть!
ВС-6, с= 6%
х% 0 0.5 6 10 20 40 60 80 95 100
ув% 0 0.55 2.24 2.96 4.12 4.9 4.55 2.96 1.03 0
ун% 0 0.4 1.1 1.26 1.34 1 0.78 0.46 0.18 0
СР-2-9 скоростной
9% х% 0 2.5 5 10 20 40 60 80 95 100
ув% 0 1.92 2.54 3.44 4.63 5.64 4.83 3.2 0.82 0
ун% 0 1.3 1.72 2.21 2.95 3.36 2.95 1.84 0.7 0
р носка= 0.786%
сверхкритический П-162-9
х% 0 2.5 5 10 20 40 60 70 80 95 100
ув% 0 1.64 2.13 2.75 3.77 4.5 3.89 3.53 2.34 0.49 0
ун% 0 1.43 1.93 2.9 4.01 4.5 2.46 1.27 0 0 0
р носика =0.75%
звукограмму чуть позже
Иосиф возникли кое какие вопросы .
Мне тяжело дается штурм арифметических атак на мои извилины поэтому если вопрос окажится простым или упустил в потоке цифр, простите за слабость.
1)В главе 19 на рисунке 13 вы представили единичный газодинамический насос .
Но я не смог уловить фактора размера относительно параметра D и обозначенного D=1 на рисунке .
Так как все расчеты идут опираясь на эту величину D .
Т.е. меня просто преклинило на этом месте и я не могу уловить смыслового значения именно применительно к этому диаметру.
2) В приложении вы предложили систему настроенного впуска на применении резонатора Гельмгольца в прямом смысле
Т.е. насколько я понимаю в отличии от методики предложенной немцами , такой вариант позволяет или уменьшить нам длинну впускного патрубка , или повысить эффективность используя расчетную патрубка и плюс резонатр настроенный на рабочую частоту .
“Дальше просто мысли в слух из чего я пришел к такому мнению.”
Но опять же насколько я понимаю немцы предлагали использовать эфект отражения волны прямо в цилиндрическом впускном канале благодаря чему происходил дозаряд топлива .
В вами приведенном рисунке я как понимаю механизм конструктивно немного изменился , полость которая находится над впускным каналом создает эффект когда перед концом фазы впуска, скорость патока падает и где самая заряженная часть газов, которая по идее уже не способна дальше попасть в картер и начинает оседать из за потери скорости ( условно ) впихивается за счет волны повышенного давления возникшего именно позади этой порции газа .
Т.е. немцы предлагали вариант что золотник закрылся , возникла стенка и тяжелые частицы в результате инерции создают повышенное давление и импульс этого давления отражаясь способствует образованию систему с колебательным процесом давлений что мы и используем.
В вами предложенном варианте я как понял вы предлагаете повысить эффективность системы предложенной немцами за счет использования не только колебаний в патрубке но и еще и дополнительной “емкости” дополнительного резонатора .
Надеюсь смог выразить мысль - в голове куибики вроде выстроились но озвучить и накорябать это чтоб вырозить в слух немного сложно.
3) тут вопрос уже чисто практический - для настроенного впуска где оптимально располагать питатель “распылитель” топлива - как предлагают немцы в начале патрубка при классическом исполнении футорки или может лучше всего расположить его как можно ближе к золотнику.
-------------------------------------------------------------------
Вот как смог озвучил свои вопросы , надеюсь смысл понятен.