Як надати допуск та; Втеча
Впуск і випуск включають рухи рідини в трубах, які можна використовувати для поліпшення наповнення або спорожнення балонів.
1) Вибір довжини впускної труби відповідно до бажаної швидкості "налаштування"
Коли випускний клапан відкриється, вакуум у циліндрі "підніметься" впускний колектор у вигляді вакуумної хвилі, а потім, відбившись на відкритому кінці колектора, змінить напрямок і перетвориться на хвилю стиснення, яку ми хочете використовувати для поліпшення наповнення. Якщо v - середня швидкість газового потоку, швидкість поширення вакуумної хвилі дорівнює vson - v, тоді як швидкість хвилі стиснення - vson + v. Отже, час, необхідний для подорожі в обидва кінці, дорівнює L/(vson-v) + L/(vson + v), або навіть 2Lvson/(vson-v) 2 .
Якщо N - частота обертання двигуна в обертах на хвилину, час відкриття клапана дорівнює
60 (\ pi + AOA + RFA)/(2.N. \ pi)
Отже, довжина хорди є функцією швидкості відповідно до співвідношення
L = 15 (vson - v) 2 (\ pi + AOA + RFA)/(N.vson \ pi)
Для більшої точності було б необхідно взяти до уваги той факт, що v змінюється при обчисленні тривалості туди-назад, шляхом інтеграції. Крім того, швидкість звуку залежить від температури відповідно до "загальновідомого" закону vson = (\ gamma RT) 1/2. Якщо ця залежність не має великого впливу на надходження, вона може стати значною для вихлопних газів або є температура близько 1000 °. Тому швидкість звуку можна подвоїти.
2) Трубки змінної довжини
Те, що ми щойно побачили, дає змогу зрозуміти інтерес, який може виникнути у можливості змінювати довжину труб, щоб отримати акустичну настройку, дійсну з різною швидкістю. Для низьких оборотів адекватна довжина може бути відносно великою, що призводить до проектування складного шляху для дросельної заслінки з кількома «згинами» впускної системи (звукові хвилі залишаються майже нечутливими до поворотів, які вони роблять., Про які слід домовлятися за умови що їх довжина хвилі залишається великою порівняно з діаметром НКТ). Клапанна система, яка спрямовує гази або на довгий шлях, або на короткий шлях відповідно до швидкості, дає можливість поліпшити наповнення на дві різні швидкості обертання.
3) Резонатор Гельмгольца
Розглянемо систему, утворену трубкою перетину S довжиною L, з'єднаною з об'ємом V, обидві наповнені газом на будь-який момент.
Якщо до об'єму ввести певну кількість газу, він буде чинити на нього стійку силу, трохи схожу на пружину. Тому ми можемо зробити аналогію між вищезазначеною системою та системою пружини маси, де маса - маса газової колонки, що входить до трубки, а саме m = \ rho.S.L. Спробуємо виразити жорсткість цієї системи за відомими даними: якщо ми введемо масу/\ m = \ rho.S ./ \ x (де/\ x - товщина ділянки трубки, яка входить в обсяг ) в V, варіація щільності всередині нього становить/\ rho =/\ m/V. Ця зміна є досить швидкою, щоб бути ізоентропною, і відповідна зміна тиску становить/\ p = v 2 his/\ rho. Тоді сила, яка діє на зріз газу, який щойно потрапив, становить/\ F = S./\p. Якщо ми виразимо/\ F як функцію/\ x, щоб отримати член жорсткості k, ми можемо показати, що це дорівнює v 2 його S 2. \ Rho/V.
Пульсація цього простого гармонічного генератора дорівнює (к/м) 1/2 = vson (S/VL) 1/2, відповідною частотою є f = vson (S/VL) 1/2/(2 \ pi).
4) З урахуванням клапана
Якщо хочеться змоделювати впускну трубу - циліндр в зборі за допомогою резонатора Гельмгольца, необхідно враховувати наявність клапана, який часто лише частково відкритий. Нехай S1 - ділянка, доступна для проходження газів, а p1 - тиск в об’ємі. Застосування Бернуллі між S і S1 дозволяє записати:
(Позначення/\ x замінено на x для спрощення написання)
Написавши рівновагу нашого зрізу, ми отримуємо:
d 2 x/dt 2 + (dx/dt) 2 [(S/S1) 2 -1]/(2L) + v 2 son S. x/(VL) = 0
рівняння, яке цього разу вже зовсім не лінійне. Враховуючи, що x - це сума "номінального" члена і невеликого збурення, лінеаризація задачі дозволяє показати, що падіння тиску в клапані діє як демпфуючий член, який уповільнює потік, і пульсація системи стає (k/м - c 2/4) 1/2, де c = dx/dt [(S/S1) 2 -1]/L - коефіцієнт демпфування.