Самолёт Шагман-1.

[SinglFather]

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!

Все так, но я бы не сказал, что 0,5%. Если максимальная скорость самолёта меняется на 10 км/ч., это уже пахнет 5-10 процентами.
Но я не только об этом. Когда отверстия сбоку и ударная волна мимо них проходит по касательной, причём два раза, туда и обратно, тарахтит тише, чем если дырки в отражателе.

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

Смотрю на глушитель Rotax и думаю, что едва ли удастся сделать лучше. Можно только уменьшить габариты и вес за счёт собственно глушителя. А сам резонатор - для самолёта лучше не придумаешь.

Pisman в чём-то прав.

 

[SinglFather]

Это Павел Бердюгин (pawel0001) после кругов с конвейерами. Автор аэродинамической концепции данной серии. Год не летал, но навыки не утратил.
К сожалению фильмы опять не получились.

 

[argentavis]

Когда отверстия сбоку и ударная волна мимо них проходит по касательной, причём два раза, туда и обратно, тарахтит тише, чем если дырки в отражателе.

Ну так и я о том же. На моём рисунке отверстия в центральной трубе сбоку волны, и так несколько раз. Волне приходится огибать края отверстий и менять направление движения. В мелких камерах происходит многократное отражение и наложение волн, где и происходит интерференция и взаимное гашение. Ведь волна выхлопа  широкополосная, и можно считать что в момент открытия выпускного окна происходит одновременный старт всех частот наложенных друг на друга. Высокочастотная составляющая для резонанса абсолютно бесполезна, поскольку имеет малую энергию и легко гасятся в лабиринтах. Вспомните звуковые колонки аудиосистем. чтобы раскачать низкие частоты нужен сабвуфер, который по мощности превосходит среднечастотные динамики в несколько раз. Так же и здесь. Основная энергия волны выхлопа в низких частотах. Это всё конечно относительно конечно. Имеется в виду основная, относительно низкая частота та на которой происходит частота выхлопа.  От объёма  камер лабиринта зависит какие частоты гасятся (тембр). Поэтому желательно, чтобы они были разных размеров. Собстенно поэтому я и предложил использовать ваш длинный конус для установки в него глушащих элементов. И не надо морочиться и ловить блох. Конечно резонатор даёт прирост мощности до 10%, но от формы отражающей перегородки на самом деле мало что зависит, поэтому я и написал, что здесь может быть 0.5% . Для резонатора главное, длинна и объём, всё остальное может и имеет какое то значение, но оно не стоит того, чтобы на это класть свою жизнь 🙂

 

[argentavis]

А вмятинки на предкрылках в местах крепления давно появились?

 

[SinglFather]

но оно не стоит того, чтобы на это класть свою жизнь

Это конечно слегка приукрашено. Я просто имел ввиду большие затраты времени на доводку, и возможность применить другую, более эффективную методику для настройки резонатора типа Rotax.

А в отношении спектра - согласен. Гармонические составляющие влиять на что-либо будут мало. Только бьют по ушам, и не более.

А вмятинки на предкрылках в местах крепления давно появились?

Предкрылок закреплён на кронштейнах вытяжными заклёпками снизу. Что побудило поставить задние заклёпки сверху через пустотелый корпус предкрылка - не знаю. Скорее всего инструмент в щель не пролез.
А нагрузки там очень маленькие, и снизу все заклёпки целы. Могу точно сказать: - это на скорость и качество полета не влияет, лишь на внешний вид, да и то, только когда свет падает на предкрылок под определенным углом.

 

[казак]

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

Вот вам и ответили..                                                                                                      

Резонанс всё таки больше от длинны выхлопной трубы зависит. 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. 

 

[SinglFather]

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

Вот вам и ответили..                                                                                                      

Резонанс всё таки больше от длинны выхлопной трубы зависит. 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. 

Спасибо! Я уже понял, что всё хорошо и даже, где-то, чуть-чуть правильно.


Качество вроде бы удалось подправить, и даже стало что-то видно. Но к сожалению ничего нового.


http://youtu.be/UO9BEJAA-1M

http://youtu.be/irS0pd-9u1Q

http://youtu.be/CjHTQPy6OhQ

http://youtu.be/Olb_28buIMA

 

[argentavis]

Вот вам и ответили..    

Я не просто так попросил обосновать эти 820мм. Дело в том что четырёхтактнику резонатор нужен несколько в ином качестве чем для двухтактника.
Кастоммайзеры ездят на низкооборотных двигателях, которым желателен подъём крутящего момента на низах. Это первое.
Второе то что четырёхтактнику вообще не нужно поджатие при закрытии клапана, там и так смесь не вылетает в трубу и всё прекрасно делается фазами газораспределения. Для него важно снизить компрессорные потери при выталкивании поршнем отработанных газов.  Поэтому резонатор рассчитывается таким образом, чтобы отраженная в резонаторе и вернувшаяся волна успела отразиться от тарелки клапана, и помогла вытащить выхлопные газы в момент открытия клапана, уменьшив таким образом сопротивление выпускного тракта.
Поэтому эти 820мм это правило для кастоммайзеров, для двухтактного авиадвигателя это другая величина, зависящая от максимальных оборотов , а объём резонатора от объёма двигателя.

 

[SinglFather]

Поэтому резонатор рассчитывается таким образом, чтобы отраженная в резонаторе и вернувшаяся волна успела отразиться от тарелки клапана, и помогла вытащить выхлопные газы в момент открытия клапана, уменьшив таким образом сопротивление выпускного тракта.

Но ведь и для четырехтактных двигателей чем ниже обороты, тем резонатор должен быть длиннее. Причём здесь 820 мм.?

 

[argentavis]

Честно говоря и я не совсем понимаю. Если длина полуволны то если разделить 330м/сек на 1.64 получается 201,2 герц это 12000 оборотов в минуту, частота запирания вернувшейся волной выпускного канала. На 5000 волна придёт и отразится уже вторым разом, и в общем то принцип работает, но на верхах. На низких оборотах вообще нет никаких эффектов, а если и есть то приносят больше вреда чем пользы.
А вот влияние объёма глушителя в соответствии с объёмом двигателя на резонанс оказывает существенное значение, и при этом соотношение сечения выхлопной трубы начального тракта (до резонатора) напоминает работу фазоинвертора в звуковых колонках, а так же работу ПуВРД. И здесь подпор давления на выходе из глушителя так же важен. В общем нельзя глушитель рассматривать в отрыве от резонатора, поскольку всё это взаимосвязано. И эта цифра, скорее ориентировочная величина, для определённого типа глушителя и типа двигателя. Так что Вам для РМЗ-500 нужно искать что то своё 🙂

 

[SinglFather]

Казак намутил, а сам слинял...

У меня есть подборка по резонаторам для двухтактников.  Можно и посчитать вручную, и две программы есть, но всё какое-то усеченное. По конусам только общие рекомендации, а по добротности вообще ничего не нашел. Сейчас пока делаю паузу, - есть другие дела, а к резонатору вернусь попозже. Нужно пробовать, проверять, испытывать, а на это нужно время.

 

[M.Gennadij]

Если длина полуволны то если разделить 330м/сек на 1.64 получается 201,2 герц

Почему 330м/сек? Температура выхлопа и газа в резонаторе имеют разные значения и отличаются от комнатных. Там не всё так просто.

 

[SinglFather]

И не только в этом дело. Фазы выпуска и продувки у разных моторов могут быть разные. Давление в трубе в разных её участках зависит от диаметра, соответственно и скорость волны тоже. Влияет форма. Но попасть обратной волной в нужную фазу, - это еще не самое главное. Нужно еще получить не очень гнутую дроссельную характеристику, и что бы поршни не прогорали из-за избыточного давления. Кроме этого выпуск происходит поочередно из двух цилиндров, а резонатор один. И этот фактор на разных оборотах на работу двигателя влияет по разному.

В общем, голову сломаешь, поэтому лучше много не думать, а брать и делать. 

 

[M.Gennadij]

Давление в трубе в разных её участках зависит от диаметра, соответственно и скорость волны тоже.

Скорость распространения звуковой волны в газах не зависит от давления газа. Другое дело, что при выхлопе есть условия для образования ударных волн, скорость которых больше скорости звука в среде. Я не готов ответить, образуются ли они в реальности, и на каких режимах, но  насколько мне известно, не существует методики позволяющей без доводок расчитать резонатор.

 

[SinglFather]

Скорость распространения звуковой волны в газах не зависит от давления газа.

У резонатора есть стенки и отверстия, которые являются причиной появления нелинейностей (асимметрии) в динамике давления. Изменение диаметра по пути следования волны приводит к изменениям давления, также размывающим фронт волны. В итоге волна вернувшаяся к цилиндру в любом случае будет иметь более мягкий фронт, т.е. более растянутый во времени. 

В зависимости от того как мерить скорость волны, можно получить разные значения. Если замеры производить по крайним точкам линии образующей фронт, возможно скорость будет соответствовать скорости в данной среде. Если замеры производить по максимальному давлению, - скорость обязательно будет ниже.
Наверное понятно, что для практических целей используется участок с максимальным давлением.

Другое дело, что при выхлопе есть условия для образования ударных волн, скорость которых больше скорости звука в среде. Я не готов ответить, образуются ли они в реальности, и на каких режимах, но  насколько мне известно, не существует методики позволяющей без доводок расчитать резонатор.

Вот видите, в этих тонкостях Вы разбираетесь лучше меня.
Можно потратить время на изучение различных нюансов, а на практике получить результат, используя только общие принципы. Хотя и понимать, что делаешь - тоже нужно.
   

 

[Pisman]

Другое дело, что при выхлопе есть условия для образования ударных волн, скорость которых больше скорости звука в среде. Я не готов ответить, образуются ли они в реальности,

существуют. это причина разрушения резонаторов. проблема хорошо известная парамоторщикам с форсированными силовыми установками (форсировка это и есть повышение добротности силовой установки в целом). у нас была мощная одноцилиндровая силовая установка которая порвала два десятка резонаторов в том числе в самой толстой части за 5-7 минут на каждый.
поэтому на более-менее серьезной технике применение резонаторов с высокой добротностью недопустимо.

 

[SinglFather]

А вот и Pisman. Наверное здесь всё же интересней.
Рад снова ощутить ваше присутствие на ветке!

Но вот в отношении сверхзвука Вы не правы.
И не знаю M.Gennadij, что Вы имели ввиду, когда Вами было сказано:   "...образования ударных волн, скорость которых больше скорости звука в среде".

Сама постановка вопроса о движении волны в среде быстрее скорости её распространения некорректна.
Мгновенное значение скорости движения газа, - да, может превышать скорость распространения колебания. Но ударная волна в резонаторе - это тот же волновой процесс. От обычной синусоидальной волны отличается только крутизной фронтов. Нужно учитывать, что само понятие ударной волны здесь несколько иное чем в общепринятом понимании. Это больше технический слэнг.

Если говорить, что скорость ударной волны превышает скорость звука, то нужно понимать, что  подразумевается перемещение среды относительно точки наблюдения, в которой движется волна. Это, например, происходит при взрыве атомной бомбы на достаточно близком расстоянии от центра взрыва. Характеризуется коротким временем взрыва и длительным падением и нарастанием давления вслед за прохождением переднего фронта, т.е. движением воздуха, которое для быстротекущих процессов можно рассматривать как перемещение среды.

Несмотря на некоторое сходство считаю, что в резонаторе такие условия невозможны. Средняя скорость движения газа в резонаторе относительно скорости звука крайне мала. Даже в момент выброса газов из цилиндра, речь можно вести только о мгновенном значении скорости газа в волне, но не об "...образования ударных волн, скорость которых больше скорости звука в среде".

И подумайте, если бы это было так, то при расчете длины резонатора нужно было бы вводить поправку на сверхзвук. А длину резонатора даёт простой расчет основанный на скорости звука в среде, состоящей из смеси углекислого газа с азотом воздуха.
 

 

[Pisman]

Но вот в отношении сверхзвука Вы не правы.
И не знаю M.Gennadij, что Вы имели ввиду, когда Вами было сказано: "...образования ударных волн, скорость которых больше скорости звука в среде".

Сама постановка вопроса о движении волны в среде быстрее скорости её распространения некорректна.
Мгновенное значение скорости движения газа, - да, может превышать скорость распространения колебания. Но ударная волна в резонаторе - это тот же волновой процесс. От обычной синусоидальной волны отличается только крутизной фронтов. Нужно учитывать, что само понятие ударной волны здесь несколько иное чем в общепринятом понимании. Это больше технический слэнг.

Если говорить, что скорость ударной волны превышает скорость звука, то нужно понимать, чтоподразумевается перемещение среды относительно точки наблюдения, в которой движется волна. Это, например, происходит при взрыве атомной бомбы на достаточно близком расстоянии от центра взрыва. Характеризуется коротким временем взрыва и длительным падением и нарастанием давления вслед за прохождением переднего фронта, т.е. движением воздуха, которое для быстротекущих процессов можно рассматривать как перемещение среды.

Несмотря на некоторое сходство считаю, что в резонаторе такие условия невозможны. Средняя скорость движения газа в резонаторе относительно скорости звука крайне мала. Даже в момент выброса газов из цилиндра, речь можно вести только о мгновенном значении скорости газа в волне, но не об "...образования ударных волн, скорость которых больше скорости звука в среде".

И подумайте, если бы это было так, то при расчете длины резонатора нужно было бы вводить поправку на сверхзвук. А длину резонатора даёт простой расчет основанный на скорости звука в среде, состоящей из смеси углекислого газа с азотом воздуха.

дяденька а вы с кем сейчас разговаривали?

 

[SinglFather]

дяденька а вы с кем сейчас разговаривали?

Pisman, Вы всё о том же (я имею ввиду посещение аттракциона)?

 

[M.Gennadij]

В зависимости от того как мерить скорость волны, можно получить разные значения. 

Если измерять правильно, то нельзя. От амплитуды звуковой волны, её скорость не зависит. Существуют вполне строгие определения звуковой волны и скорости распространения, на основе которых (определений) выводятся зависимости описывающие их поведение в различных условиях. Нет смысла придумывать свои термины.      

Сама постановка вопроса о движении волны в среде быстрее скорости её распространения некорректна. 

Вполне корректна. Существует определение, что является ударной волной. Фронт ударной волны двигается со свехзвуковой скоростью, если скорость распространения равна скорости звука, то это звуковая волна. Любая ударная волна за счёт потерь через некоторое время выраждается в звуковую.    

И подумайте, если бы это было так, то при расчете длины резонатора нужно было бы вводить поправку на сверхзвук. А длину резонатора даёт простой расчет основанный на скорости звука в среде, состоящей из смеси углекислого газа с азотом воздуха.

В системе двигатель-резонатор есть предпосылки для образования ударных волн, и как сказал  Pisman, в определённых случаях создаются и условия для их образования. Может быть есть смысл применять существующие проверенные конструкции резонаторов адаптировав под конкретный двигатель?