Главная » Все новости » Насадки глушителя. Теория и практика.

Насадки глушителя. Теория и практика.

17.01.2014

При  истечении газового потока из отверстия выхлопной системы  автомобиля происходит потеря давления на удар. При внезапном расширении трубопровода, когда диаметр выходного отверстия глушителя (примем его равным 50 мм.) сменяется диаметром насадки (100 мм.), поток не сразу заполняет весь объём. В месте перехода образуется область завихрений. На неё расходуется часть давления потока. Количество потерянного давления определяется по уравнению  Бернулли для двух выбранных сечений:

p + v0²ρ/2 = pст1 + v1²ρ/2+ p                                       

 После ряда преобразований оно принимает простой вид:

p = (ρ/2)(v0v1

где ρплотность газа;

      v0 скорость перед расширением;

      v1 скорость в расширенной части

т.е. потеря давления на удар равна динамическому давлению потерянной скорости.

Коэффициент сопротивления относительно выходного отверстия будет равен

ξ  = (1- f/F)

где fплощадь выходного отверстия;

      Fплощадь сечения насадки глушителя.

При выходе в потока в свободное пространство ξ = 1, так как F → ∞. В случае с насадкой ξ = 0,75.

Если подставлять полученные коэффициенты в преобразованное уравнение Бернулли то мы увидим, что потеря давления при использовании насадки на 25% меньше, чем при непосредственном выходе потока в свободное пространство.

Скорость потока в насадке значительно снижается, следовательно, значительным будет и снижение потери давления при выходе потока из насадки глушитля в свободное пространство.

Рассмотренный случай подходит к случаю, когда автомобиль не движется. Когда же автомобиль движется, то на корпус глушителя воздействуем огромное количество воздушных потоков, зависящих от скорости автомобиля, конструкции глушителя, находящихся рядом элементов кузова и направления и скорости ветра. Точно описать математически эти потоки не представляется возможным. Приближённо можно это рассматривать тоже как потерю давления потоков идущих между кузовом автомобиля, глушителем и дорогой. Насадка в этом случае так же уменьшает коэффициент сопротивления потерянного давления создающихся вокруг глушителя потоков.

Разделяя потоки из выходного отверстия и огибающие глушитель, насадка позволяет им изменить режим течение с турбулентного на ламинарный. То есть, при слиянии они не создают дополнительной потери давления в выхлопной системе автомобиля.

Коэффициент сопротивления можно уменьшить, заменив ступенчатый переход от выходного патрубка к насадке на диффузор. В таком случае скорость потока уменьшиться без внезапного её изменения. Возникновение завихрений вследствие отрыва потока от стенок не происходит, если угол раскрытия диффузора не превышает 20°. Технически это выполнимо, но не всегда оправданно экономически. При определении потери давления в диффузоре можно использовать тот же коэффициент сопротивления , как и в случае потери давления на удар, но уменьшенный на коэффициент смягчения:

ξ  = kсм(1- f/F)

Для диффузоров с углом раскрытия до 30 - 40° приближённо

kсм =3,2tgα/2ⁿ√ tgα/2       n=4

 

α=        10°       20°       30°

kсм =    0,15     0,36      0,62

Если угол раскрытия диффузора превышает 30 - 40° то скорости не преобразуются и потери давления будут превышать потери от внезапного расширения.

В ряде случаев, когда угол раскрытия более 40°, оправданным считается применение ступенчатых диффузоров, когда он на определённой длине расширяется плавно, а затем ступенчато переходит на больший диаметр. Потеря давления при этом в два раза меньше, чем в таком же диффузоре без внезапного расширения.

Комментарии к этой записи в блоге

Написать свой комментарий

    Заказы онлайн

    Если Вы не уверены в выборе или сомневаетесь, то наши специалисты бесплатно проконсультируют Вас по любым вопросам, связанным с нашими предложениями

    Вы всегда можете задать вопрос по телефону:


    Рабочие дни: 8:00-16:00
    Выходные дни: 9:00-18:00


    (048) 716-12-18

    (050) 834-38-68

    (097) 733-25-08