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标题: 看了加速管解剖，做了个流体模型，解密神秘加速管内部气流走向… [打印本页]
作者: 想飞的馒头    时间: 2010-9-12 00:57
标题: 看了加速管解剖，做了个流体模型，解密神秘加速管内部气流走向…
进气口的初始速度可能设定有问题，排气速度都超音速了，哈哈
但是比例应该是对的
也不是太看得明白 还是请高手来讲解下吧，呵呵

[ 本帖最后由 想飞的馒头 于 2010-9-12 01:51 编辑 ]
作者: redwisejayzr    时间: 2010-9-12 01:35
为啥在导管里，越接近排气口气体速度越快啊？如果不考虑热胀冷缩，速度应该是一样的吧。考虑热胀冷缩的话，排气口速度应该是在导管内部气体速度属于最低啊
:em22: 求解答
作者: 想飞的馒头    时间: 2010-9-12 01:56
原帖由 redwisejayzr 于 2010-9-12 01:35 发表 为啥在导管里，越接近排气口气体速度越快啊？如果不考虑热胀冷缩，速度应该是一样的吧。考虑热胀冷缩的话，排气口速度应该是在导管内部气体速度属于最低啊 求解答
这个应该是出气口口径较小，气体受压缩增速，和机翼产生升力的原因一致，我这个模型还没有考虑热量损失，这个到时给了我个提醒，呵呵
作者: ★☆督都☆★    时间: 2010-9-12 02:32
不会看:em15:
作者: bxue    时间: 2010-9-12 06:53
很有意思。
请问是用什么软件做得分析，是单纯流体分析还是流体加热力分析。边界条件条件如何设置的，特别是动态的。这个模型也许可以扩展到全包壳飞机的热流分析。有趣。
作者: 老于    时间: 2010-9-12 08:04
很直观，
作者: CBH96    时间: 2010-9-12 08:08
顶 厉害
作者: aotsuki    时间: 2010-9-12 09:10
得出这个结论应该是建模建的有问题吧。虽然我不是学这个的。。。
但是排气的主要目的是两个，一是回压二是消音。。如果lz建模是对的，那么这管子的作用就是反过来一是减小回压二是增大噪音。。。。都超音速了。。。。。

所以。。。推断lz建模错误:em15:
作者: bxue    时间: 2010-9-12 09:48
原帖由 aotsuki 于 2010-9-12 09:10 发表
得出这个结论应该是建模建的有问题吧。虽然我不是学这个的。。。
但是排气的主要目的是两个，一是回压二是消音。。如果lz建模是对的，那么这管子的作用就是反过来一是减小回压二是增大噪音。。。。都超音速了。。。 ...

不知对流体介质的假设是如何做的? 谢谢!
作者: shouldbe    时间: 2010-9-12 10:09
这是发动机的谐振排气管吗？

楼主的模型似乎没有考虑发动机工作时的动态效果。似乎是单次或者连续排气的状况，而且只是某一个瞬间的定格。但实际工作状况是间歇的。不同瞬间的状态是不一样的。

[ 本帖最后由 shouldbe 于 2010-9-12 10:11 编辑 ]
作者: cuiyjsy    时间: 2010-9-12 12:38
首先要弄清楚发动机排气管的工作原理——谐振，用通俗形象语言讲一讲：由于发动机排气是间歇周期性的，引起排气管腔内气体以一定的频率来回振动，如同一个软活塞似的。当频率与发动机转速相匹配时，气体活塞正往外跑瞬间汽缸排气口打开，帮助吸出废气。在汽缸排气孔快要关闭时，汽缸内扫进的新鲜燃气也跟着进入排气管始端，此时正好气体活塞反弹往回，将这新鲜燃气压回汽缸，排气口也恰好关闭，起到汽缸燃气增压作用。这样会提高发动机功率和转速，使模型加速。

[ 本帖最后由 cuiyjsy 于 2010-9-12 12:41 编辑 ]
作者: 想飞的馒头    时间: 2010-9-12 14:07
原帖由 bxue 于 2010-9-12 06:53 发表
很有意思。
请问是用什么软件做得分析，是单纯流体分析还是流体加热力分析。边界条件条件如何设置的，特别是动态的。这个模型也许可以扩展到全包壳飞机的热流分析。有趣。


用的是SW做的，这个模型仅仅是单纯的流体分析，介质为空气，入口处压力为5个大气压（有点乱来哈，临时设的），出口压力为大气压力，温度300K。
热力分析是可以做的，模型建立好了以后全包壳的热力分析是没有问题的，那个就是电脑机箱散热模型嘛……
作者: 想飞的馒头    时间: 2010-9-12 14:10
原帖由 aotsuki 于 2010-9-12 09:10 发表
得出这个结论应该是建模建的有问题吧。虽然我不是学这个的。。。
但是排气的主要目的是两个，一是回压二是消音。。如果lz建模是对的，那么这管子的作用就是反过来一是减小回压二是增大噪音。。。。都超音速了。。。 ...


这个模型的建模是按照真实的加速管模型建立的，问题应该出在流体的条件设定的，我单纯的只设置了入口和出口的连续压力，这个应该和实际不符合
一会儿我按照流量的做法再来试一下，呵呵
作者: 逍遥枫叶    时间: 2010-9-12 14:10
顶完再看!
作者: 想飞的馒头    时间: 2010-9-12 14:10
原帖由 bxue 于 2010-9-12 09:48 发表

不知对流体介质的假设是如何做的? 谢谢!


介质为空气，入口处压力为5个大气压（有点乱来哈，临时设的），出口压力为大气压力，温度300K。
作者: 想飞的馒头    时间: 2010-9-12 14:13
原帖由 shouldbe 于 2010-9-12 10:09 发表
这是发动机的谐振排气管吗？

楼主的模型似乎没有考虑发动机工作时的动态效果。似乎是单次或者连续排气的状况，而且只是某一个瞬间的定格。但实际工作状况是间歇的。不同瞬间的状态是不一样的。

对的 内腔是按扎某品牌的加速管建模的
确实没有考虑排气是间歇性的，谢谢提醒，我考虑下
作者: 想飞的馒头    时间: 2010-9-12 14:16
原帖由 cuiyjsy 于 2010-9-12 12:38 发表
首先要弄清楚发动机排气管的工作原理——谐振，用通俗形象语言讲一讲：由于发动机排气是间歇周期性的，引起排气管腔内气体以一定的频率来回振动，如同一个软活塞似的。当频率与发动机转速相匹配时，气体活塞正往外跑 ...

是的，应该考虑两个状态，一个是排气，一个是阻止新鲜空气流出，我试着将排气管入口压力变为负压力试一下
主要是一次计算需要大量的时间呀，电脑太慢啦，哈哈
作者: Edward    时间: 2010-9-12 15:18
这个管不是加速管，只是消音器。加速管的结构很简单，这么复杂的管路，不可能形成谐振。

实际上，正如楼上所说，发动机排气是很复杂的非定常流，但是如果不考虑谐振的问题，排气是否间歇就可以忽略。

关于排气超声速的问题，这个要解释是非常简单的，其实消音管的基本作用就是减少排气的动能，达到消音的目的，而LZ的模型应该是没有考虑损耗的，所以出口动能会非常大。

不考虑损耗的情况下，只要用总压相等这个条件就可以算出来了，当然，这个是十分不准确的，因为实际上，排气的大部分动能都通过消音管转化为热能了，这也就是为什么消音管那么热的原因，单是废气本身的温度是不足以使管子那么热的。

进口总压=静压（5个大气压）+动压（0）
出口总压=静压（1个大气压）+动压（1/2*ρV^2）
这样算出来在没有考虑损耗的情况下，出口速度可以达到416.34米/秒

————————————————————————华丽的分界线————————————————————————
编辑一下，附上详细计算过程：
因为：1个大气压=101325N/m^2
所以：进口总压=5个大气压=506625N/m^2
所以：出口总压=1个大气压+(1/2*ρV^2)=101325+(1/2*ρV^2)

因为：4个大气压下空气密度是4.6764kg/m^3
所以：出口总压=101325+(1/2*4.6764*V^2)

因为：进口总压=出口总压
所以：101325+(1/2*4.6764*V^2)=506625
解得V=416.34m/s

[ 本帖最后由 Edward 于 2010-9-12 15:56 编辑 ]
作者: 传奇先生    时间: 2010-9-12 15:29
顶
作者: 想飞的馒头    时间: 2010-9-12 17:51
原帖由 Edward 于 2010-9-12 15:18 发表
这个管不是加速管，只是消音器。加速管的结构很简单，这么复杂的管路，不可能形成谐振。

实际上，正如楼上所说，发动机排气是很复杂的非定常流，但是如果不考虑谐振的问题，排气是否间歇就可以忽略。

关于排气 ...

应该是对的，我浆入口压力改为151325，出口压力101325，则出口速度最快为174m/s
(, 下载次数: 41)
作者: wzt007    时间: 2010-9-12 18:26
牛人，SW我还只会实体，分析还不会，能不能教我的啊
作者: 想飞的馒头    时间: 2010-9-12 18:49
原帖由 wzt007 于 2010-9-12 18:26 发表
牛人，SW我还只会实体，分析还不会，能不能教我的啊

我也是在摸着石头过河的，哈哈
都是按照提示在做
作者: 想飞的馒头    时间: 2010-9-12 18:53
经过大家指点，我决定模拟下排气管回气这个状态
设定如下，排气口101325Pa，入口处成负压力81325Pa,温度300K
(, 下载次数: 65)
从这里看，返回气流就比较乱了，整个加速管内气流相互碰撞，很不流畅
作者: 想飞的馒头    时间: 2010-9-12 19:28
(, 下载次数: 59)
追加一个加速管剖面图
作者: taifengdada    时间: 2010-9-12 22:31
本来就是一简单的消音管，用航模上就取个名字叫加速管:em17: （暴利，航模上最暴利的一部件）。。。:em09:
作者: Edward    时间: 2010-9-13 01:06
你这个负压不对的，如果入口是负压，那么出口就变入口了，出口处80多m/s的速度就是反向的。

“返回气流就比较乱了，整个加速管内气流相互碰撞，很不流畅”这个结果是正确的，因为只有这样，才能够把废气的动能充分消耗掉。
作者: ly4328887    时间: 2010-9-13 01:51
我顶
作者: 想飞的馒头    时间: 2010-9-13 20:31
原帖由 Edward 于 2010-9-13 01:06 发表
你这个负压不对的，如果入口是负压，那么出口就变入口了，出口处80多m/s的速度就是反向的。

“返回气流就比较乱了，整个加速管内气流相互碰撞，很不流畅”这个结果是正确的，因为只有这样，才能够把废气的动能充分 ...


请Edward指导下，看我的边沿条件应该怎么设定
事实上第一个超音速的出口速度是错了的 但是也看得出来在第二腔室内气流速度较慢，停留时间较长，所以热量堆积也应该从这里开始，也不难理解为什么散热片都在加速管后段的位置，但是并不在最后面。因此，解剖加速管也可以大胆推断，有散热片的长度便为第二腔室的长度
作者: wxsheng    时间: 2010-9-13 21:52
这个模型能模拟发动机实际工作时那种脉动排气状态吗？
我想若是楼主考虑这个因素也许结果会完全不同了
作者: hzgtitod    时间: 2010-9-14 11:14
原帖由 taifengdada 于 2010-9-12 22:31 发表
本来就是一简单的消音管，用航模上就取个名字叫加速管:em17: （暴利，航模上最暴利的一部件）。。。:em09:


关于这个东西的具体作用请参看11楼cuiyjsy的帖子，不是你想像的那么简单。
作者: 小老虎的娱乐    时间: 2010-9-14 23:13
标题: 11楼的回复比较精辟
结合楼主的专业，做个符合实际情况的模型出来，没准会出现一款新的高效加速管呢。实际上加速管对发动机的效能起到非常关键的作用，记得雅马哈摩托车有一款在排气管上面就装了一种机构，是根据发动机的不同转速下的排气量调节开度来改善低速状态下的回压以增大低转速的扭力输出。同理，模型用加速管应该是利用确定的发动机最佳工作转速的气流回压来提高发动机的动力效能的，所以，看似简单的加速管里面的学问大得很。

[ 本帖最后由 小老虎的娱乐 于 2010-9-14 23:39 编辑 ]



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