Самолёт Шагман-1.

[SinglFather]

У меня была Ява совсем старого типа, в 70 годы. Модель не помню. Там выходное отверстие было узкое, и внешние перегородки стояли внутри глушителя. Поэтому, чтобы посмотреть, нужно было разрезать.

Схема на картинке вполне подходит, потому, что можно легко вынуть и изменить, если потребуется. А размеры... Думаю, что чем больше будет объем камер, тем эффективней будет глушение.
Но с этим позже. Сейчас будем вносить кое-какие изменения в конструкцию планера. Нужны проверки технических решений для новых самолетов - Шагман это ещё и платформа для испытаний.

 

[M.Gennadij]

с установкой пластины вместо обратного конуса добротность резонатора измениласьот 2,2 до3.

Предполагаю, что и у резонатора Rotax добротность около 3. 

Здесь я с Вами не согласен.  Обратная волна на ротаксе будет ослаблятся значительно больше, чем в Вашем варианте и соответственно добротность у глушителя ротакса будет меньше. В схеме, предложенной argentavis, добротность будет зависеть в том числе и от соотношения  внешнего диаметра и диаметра отверстия первого кольца. Я думаю, что при прочих равных, следует отдавать предпочтение системам с меньшими добротностями, как более предсказуемым и имеющим более стабильные характеристики по отношению к внешним факторам.

 

[SinglFather]

В схеме, предложенной argentavis, добротность будет зависеть в том числе и от соотношения  внешнего диаметра и диаметра отверстия первого кольца.

С Вами вполне согласен. Но диаметр отверстия ещё влияет и на давление внутри резонатора. Если стремиться оптимизировать его работу, то выбора-то и нет.  Площадь сечения отверстия будет определяться кубатурой двигателя.

Но есть другие варианты решения. Чтобы развязать размер выходного отверстия с добротностью можно его разместить в другом месте. Например в Rotax это отверстие раздроблено на маленькие дырочки диаметром по 7 мм. и дырочки сделаны сбоку. Ударная волна проходит по ним по касательной. Фронт ударной волны приходится на перегородку А-А в которой отверстий почти нет. "Почти"- это потому, что в перегородке на периферии всё же есть 12 шт компенсационных отверстий диаметром по 4,5 мм., но демпфирующее свойство их незначительно.

Именно поэтому я считаю, что обратная волна в резонаторе Rotax ослабляется мало, и его добротность  достаточно высока. Быть может даже выше, чем в запорно-щелевом варианте, в котором щель большей площади сечения расположена в зоне отражения ударной волны, и поэтому отраженная волна  больше теряет свою кинетическую энергию, чем в резонаторе Rotax.

Быть может я что-то не учёл, потому, что Вы не объяснили причину по которой считаете, что "Обратная волна на ротаксе будет ослаблятся значительно больше...".

 

[SinglFather]

Я думаю, что при прочих равных, следует отдавать предпочтение системам с меньшими добротностями, как более предсказуемым и имеющим более стабильные характеристики по отношению к внешним факторам.

Мне тоже раньше такой подход казался самым правильным, поэтому с этого я и начинал. Но снижение добротности приводит к потере эффективности, и главную проблему - "подхват" на резонаторе низкой добротности мне до конца  решить не удалось.

А здесь идея заключается в том, что при узком диапазоне работы резонатора его максимальная эффективность сосредотачивается в области высоких оборотов, т.е. там где это и нужно - на взлетном режиме работы двигателя. На других режимах, где не нужна высокая мощность двигателя характеристика становится более линейной.

Сейчас, на оборотах до 5000, где раньше "подхват" особенно мучил,- его нет совсем. В режиме набора высоты на оборотах 5000 - 5800 "подхват" присутствует, но себя почти не проявляет из-за существенной загрузки двигателя.
Т.е. в настоящий момент мне этот вариант резонатора видится наиболее приемлемым.

 

[казак]

Сейчас, на оборотах до 5000, где раньше "подхват" особенно мучил,- его нет совсем. В режиме набора высоты на оборотах 5000 - 5800 "подхват" присутствует, но себя почти не проявляет из-за существенной загрузки двигателя.
Т.е. в настоящий момент мне этот вариант резонатора видится наиболее приемлемым.

Я так и не понял из ваших рассуждений что такое подхват ? Просветите пожалуйста , раньше я считал-  подхват это увеличение мощности в определённом диапазоне оборотов, если это так , то зачем с ним броться? Лет 10 назад попадалась статья на глаза, там кастоммайзер рассуждал по поводу р асстояния 820 мм +,-, от клапанов до зеркала отражения, которым может быть просто срез, или разветвление , или прегородка..Речь шла о 4-х тактном ДВС, думаю разница в смысле выхлопа с 2-х тактным не большая, если иметь ввиду окна .. Импульс давления при выхлопе движется по трубе до зеркала отражения, затем часть рассеивается отражаясь в поперечном плане и движется на выход, а часть возвращается назад..Амплитуда колебания импульса имеет высоту и частоту, поэтому после закрытия выхлопного клапана ,важно что бы он возвратился  к всасывающему клапану своим мин. давления, чтобы создать дополнительное подсасывание ТВС..Что- бы рассуждать об устройстве резонатора, нужно понимать, что он нужен не только для вывода газов с мин. затратами  и рассеивания и глушения звуковых волн, но и для использования энергии выхлопа для увеличения КПД.. Там даётся рекомендация, после  изготовления правильного зеркала отражения методом раздвижения выхлоп. труб ,подобрать оптимальный размер их длины(820 +,-,) по увеличению оборотов на работающем двигателе.. 

 

[SinglFather]

.

Просветите пожалуйста , раньше я считал-  подхват это увеличение мощности в определённом диапазоне оборотов, если это так , то зачем с ним броться? 

Подхват - это действительно "...увеличение мощности в определённом диапазоне оборотов...", но только причиной роста мощности при подхвате является не открытие дроссельной заслонки, а рост оборотов двигателя.

если это так , то зачем с ним броться? 

В полёте при подхвате очень трудно удержать режим.  Двигатель или раскручивается, или сбрасывает обороты. 

Что- бы рассуждать об устройстве резонатора, нужно понимать, что он нужен не только для вывода газов с мин. затратами  и рассеивания и глушения звуковых волн, но и для использования энергии выхлопа для увеличения КПД.

О резонаторах двухтактного двигателя много написано, поэтому нет смысла здесь их работу обсуждать, но нужно знать, что у резонатора есть две задачи, это улучшить продувку цилиндра рабочей смесью,  и улучшить его наполнение за счет отраженной волны. Но только в узком диапазоне оборотов, что и приводит к появлению подхвата. Слишком уж быстро растет мощность при приближении оборотов к резонансу.

КПД, кстати, сильно не растёт, и энергия выхлопа не утилизируется.

 

[M.Gennadij]

В резонаторе ротакса ослабляется прямая волна за счёт отверстий перед срезом диффузора,  при выходе из диффузора в объём между стенками по сечениям А-Б. Обратная волна ослабляется за счёт многократного отражения в этом объёме, и тех же отверстий на диффузоре. В Вашем варианте, с учётом того, что расстояние между срезом диффузора и пластиной намного меньше диаметра среза диффузора, отражение будет происходить от плоской стенки с минимальными потерями. Понятно, что всё это моё ИМХО.

 

[SinglFather]

В резонаторе ротакса ослабляется прямая волна за счёт отверстий перед срезом диффузора,  при выходе из диффузора в объём между стенками по сечениям А-Б. Обратная волна ослабляется за счёт многократного отражения в этом объёме, и тех же отверстий на диффузоре. В Вашем варианте, с учётом того, что расстояние между срезом диффузора и пластиной намного меньше диаметра среза диффузора, отражение будет происходить от плоской стенки с минимальными потерями. Понятно, что всё это моё ИМХО. 

Пожалуй многократные отражения будут несколько размазывать резонанс, этого я не учёл. Но насчет дырок несогласен.  Поглощение конечно же есть, но на добротность сильно влиять не должно.

На днях попробую смоделировать дырочный вариант, тогда окончательно и определимся.

 

[slav]

Подхват - это действительно "...увеличение мощности в определённом диапазоне оборотов

В зоне подхвата растёт экономичность двигателя и чем резче подхват,тем более экономична эта зона! [highlight]По сути борьба с подхватом- это борьба с экономичностью[/highlight] !!!    :-?          🙂

 

[казак]

Сейчас, на оборотах до 5000, где раньше "подхват" особенно мучил,- его нет совсем.

Мне думается, что если подхват присутствует в области крейсерских оборотов, причём проверяется это обстоятельство очень просто, меняете резонатор на просто глушитель и обороты должны упасть, тогда можно подхват сдвинуть в область более высоких оборотов, я бы настраивал на номинал. Для этого , судя по теории нужно уменьшить немного расстояние от выхлоп . окон до "зеркала отражения" , но оно всё равно должно быть в пределах 820мм..

 

[argentavis]

но оно всё равно должно быть в пределах 820мм..

Обоснуйте!

 

[SinglFather]

Мне тоже непонятно, почему "... в пределах 820 мм. ..."?

 

[SinglFather]

Подхват - это действительно "...увеличение мощности в определённом диапазоне оборотов

В зоне подхвата растёт экономичность двигателя и чем резче подхват,тем более экономична эта зона! [highlight]По сути борьба с подхватом- это борьба с экономичностью[/highlight] !!!    :-?          🙂

Экономичность растет, когда порцию смеси обратная волна заталкивает назад в цилиндр и смесь в цилиндре остается, а не догорает в трубе. Для этого нужно чтобы дроссельная заслонка была открыта хотя бы процентов на 70, и обороты двигателя соответствовали резонансной частоте. А подхват проявляет себя во-первых на оборотах ниже резонансной частоты и во-вторых при малом открытии дроссельной заслонки.

Быть может Вы имели ввиду борьбу с резонансом?

 

[SinglFather]

вместо обратного конуса вполне  можно обойтись отражающей перегородкой

А между перегородкой и конусом 😉 поставить несколько шайб(с диаметром перегородки)  с зазором между ними-щелевой глушитель??!  :-?      🙂 

Нужно проверить. Быть может в этом что-то есть.

Проверил два варианта.

Первый - узкая шайба с внешним диаметром заглушки. Толщина 2 мм., внутренний диаметр приблизительно на 10 мм меньше наружного. Образовалось две щели с такой же общей площадью сечения - около 9 кв. см.  По субъективным оценкам громкость выхлопа не изменилась.

Второй - шайба с отверстием в центре диаметром  25 мм.  Площадь сечения щели и толщина те же.
Изменился тембр звучания выхлопа, стал немного мягче. Громкость выхлопа если и уменьшилась, то незначительно, но некоторые наблюдатели отметили уменьшение его громкости. Думаю, что на оценку повлияло изменение тембра выхлопа.

 

[slav]

Второй - шайба с отверстием в центре диаметром  25 мм.  Площадь сечения щели и толщина те же.Изменился тембр звучания выхлопа, стал немного мягче.

Если добавить хотя бы ещё три шайбы , то можно остановиться на этом! (оптимально 7шт.,зазор 1мм) Сам делал на мотоблок 10 конусных 10грд. шайб(последняя без отверстия!!! ),мне понравилось !   🙂

 

[SinglFather]

Второй - шайба с отверстием в центре диаметром  25 мм.  Площадь сечения щели и толщина те же.Изменился тембр звучания выхлопа, стал немного мягче.

Если добавить хотя бы ещё три шайбы , то можно остановиться на этом! (оптимально 7шт.,зазор 1мм) Сам делал на мотоблок 10 конусных 10грд. шайб(последняя без отверстия!!! ),мне понравилось !   🙂

Щель регулирует подпор, и если сделать её слишком широкую двигатель потеряет на максимале. Сделать зазоры менее 1 мм. нереально, будет неравномерность. Оптимальный зазор 2 мм., терпимый 3 мм.  Если сделать 5 шайб - суммарный зазор будет 5-6 мм. Прежде чем это сооружать нужно хорошо подумать как это сделать, и стОит ли с этим связываться.

 

[argentavis]

Сделать зазоры менее 1 мм. нереально

Так зачем париться с зазорами? Щель работает хуже отверстия, проверено! Из неё волна фронтом идёт. Из отверстия сферой. Делайте перегородки наглухо, и сверлите отверстия сколько нужно по сечению. Минимальные на 4, но на 5 самое то. И лучше всё таки переходы делать через центральную трубу. Там волне приходится менять направление на 180 градусов, и она больше теряет энергию.

 

[SinglFather]

Сделать зазоры менее 1 мм. нереально

Так зачем париться с зазорами? Щель работает хуже отверстия, проверено! Из неё волна фронтом идёт. Из отверстия сферой. Делайте перегородки наглухо, и сверлите отверстия сколько нужно по сечению. Минимальные на 4, но на 5 самое то. И лучше всё таки переходы делать через центральную трубу. Там волне приходится менять направление на 180 градусов, и она больше теряет энергию. 

Идея со щелью и шайбами заключается в том, чтобы одновременно получить и глушение звука. Подкупает простотой, но получается и тяжеловато и неэффективно.

Постоянно возвращаюсь к глушителю Rotax-503.

http://img-fotki.yandex.ru/get/3611/kvadrat67.27/0_2e021_6018ff34_orig

Главную идею вижу здесь в том, чтобы уменьшить влияние выпускных отверстий на резонансные свойства. Расположение отверстий сбоку позволяет снизить их влияние на толщину фронта ударной волны, т.е. на добротность резонатора, т.к. отток газов происходит в направлении перпендикулярном направлению движения ударной полны. Тогда, получив нужную добротность на нужной частоте резонанса, останется только подобрать давление внутри резонатора открывая или закрывая часть отверстий сбоку.

Кто занимался с резонаторами, тот знает как муторно подбирать выходное отверстие в обратном конусе. При увеличении диаметра отверстия падает энергия отраженной волны и повышается частота резонанса. Если отверстие мало - греется двигатель. Поймал отверстие - нужно менять конус, и ушел резонанс.  Может пол-жизни уйти на это.

 

[LV]

Правильно на картинке нарисовано , с шумом нужно бороться на выходе с резонансной трубы

 

[argentavis]

Может пол-жизни уйти на это.

😱 А оно того стоит?
На самом деле всё проще я думаю. Резонанс всё таки больше от длинны выхлопной трубы зависит. От частоты зависит длина полуволны. Зная скорость звука, это легко рассчитать. Важно снизить общее давление  в резонаторе, чтобы облегчить выход газов из цилиндра, а зеркало удалить от выпускного окна из расчета длины полуволны на резонансной частоте. Тогда отраженная волна сделает подпор именно в момент закрытия выпускного окна и сделает подпор смеси. А бороться за 0.5% мощности подбирая ньюансы не стоит. Вы же убедились, меняя конуса, что большой разницы при этом не чувствуется!