Som en mekaniker ved jeg iboende, om der er en revne i udstødningen af et køretøj før O2 (lambda) -sensoren kommer frisk luft ind og får systemet til at læse en falsk magert tilstand (magert betydning, iltindhold større end stoisk). Typisk logik ville diktere, da udstødningen er under større tryk end udeluften, udstødningen ville blive skubbet ud af revnen, og ingen udeluft kunne komme ind. I praksis ved jeg dog, at resultatet er helt anderledes.
Min forståelse er, at venturi-princippet træder i kraft her. Der er noget ved, hvordan når luft passerer over et hul (eller revnen i dette tilfælde) vil den trække udeluften sammen med den. Noget at gøre med gassernes hastighed, når den strømmer over hullet, der trækkes fra hullet, når det går over det.
Mine spørgsmål er:
- Har jeg ret i, at dette er en venturi-effekt?
- Kan nogen forklare det nøjagtige fænomen?
- Er der en matematisk formel, der forklarer nogen af sammenhængene? (dvs.: størrelsen på hullet v. udstødningens hastighed producerer så meget luftindtag)
Jeg forstår, at Bernoulli-princippet kan have også noget med dette at gøre. Den del af det er i alle de tilfælde, som jeg har set forklaret, de taler om, at der er behov for, at væsken (udstødning i dette tilfælde) øges, når den passerer hullet, hvilket forårsager et lavtryksområde ved hul (lægmandens vilkår, undskyld) som skaber uafgjort. Læsning af denne Q / A forklarer det gennem dette diagram:
Diagrammet og det vedhæftede spørgsmål har at gøre med et bådeskrog, og det tillader det at dræne vand. I mit eksempel på en udstødning er der ingen klump / bule / område, der strækker sig ind i udstødningsgennemstrømningen, hvilket forårsager ændringer i væskestrømningshastigheden … faktisk, på grund af turbulens, bremser den sandsynligvis den.
Wikipedia hjælper intet med min forståelse i denne situation.
Kommentarer
- Vær forsigtig med antagelsen om, at et hurtigere flow betyder et lavere tryk (se f.eks. http://physics.stackexchange.com/q/290/59023 ). kraft produceret af tryk er fra gradienter, som er normale / ortogonale (dvs. vinkelret) på konturer af konstant tryk (f.eks. tænk på vejrkort over tryksystemer). Det tryk, der produceres af flydende væsker kaldes ram eller dynamisk tryk, og det udøver kræfter parallelt med strømningsretningen (normalt) og er proportionalt med kvadratets hastighed …
- @honeste_vivere – Og hvorfor ikke have ' t har du skrevet et svar endnu?
- To grunde: 1) Jeg er t rying for at huske nuancerne i udstødningssystemer [de er ' t enkle, som jeg tror du allerede ved]; og 2) tiden er ikke min ven i øjeblikket …
- Der er mange problemer med udstødningslinjer, som kort diskuteret i kommentarerne nedenfor dette spørgsmål http://physics.stackexchange.com/q/272547/59023 . En del af min tilbageholdenhed med at svare udtrykkes desuden i problemerne rejst på http://physics.stackexchange.com/a/72603/59023 …
- Problemet er, at jeg ikke kender hullets form eller geometri, og hvornår luftlækage / infiltration opstår. For eksempel er luftstrømmen i en udstødningsledning ikke en konstant udadgående strømning af en væske, der er refleksions- og sjældenhedsbølger, der hopper rundt derinde, der forårsager over- og underbølger. Så det kan være, at luft kommer ind, når sjældenhedspulsen passerer hullet, hvilket forårsager en lokal trykgradient mellem udvendigt og inde i udstødningsrøret. Der er mange mulige problemer …
Svar
Jeg håber du får et bedre svar end dette fra en eksperimentel. Dette var altid min forståelse, men da jeg selv studerer, er der aldrig en professor i nærheden, når du har brug for en. (Ikke klager, bare det at sige er alt 🙂
Den del, jeg ikke følger, er at billedet nedenfor viser en åbenbar indsnævring, hvorimod en revne i sige, den bageste udstødningsboks / lyddæmper med konstant diameter, bare er en revne, ikke en indsnævring.
Under alle omstændigheder giver Venturi-effekten mening af luftmolekylers bevægelse.
Når de kommer ind i den smalle del, skal luftmolekylerne fremskynde for at opretholde strømningens kontinuitet.Så i stedet for at udøve tryk tilfældigt i alle retninger, bliver mange af dem nu tvunget i retning langs udstødningens lange akse, så mindre er tilgængelige til at “pege” opad, så statisk tryk falder, og udeluften strømmer ind. / p>
Det teoretiske trykfald ved indsnævring er givet ved denne formel nedenfor, som er baseret på Bernoullis ligning:
$$ {\ displaystyle p_ {1} -p_ {2} = {\ frac {\ rho} {2}} \ left (v_ {2} ^ {2} -v_ {1} ^ {2} \ right)} $$
hvor $ {\ displaystyle \ scriptstyle \ rho \,} $ er densiteten af væsken, $ {\ displaystyle \ scriptstyle v_ {1}} $ er den (langsommere) væskehastighed, hvor røret er bredere, $ {\ displaystyle \ scriptstyle v_ {2} } $ er den (hurtigere) flydende hastighed, hvor røret er indsnævret.
Svar
Følgende svar er spekulativt.
Jeg ved ikke præcis, hvad der er inde i udstødningsrøret, der kan tilbyde modstandsdygtighed over for gasstrøm, så jeg antager, at udstødningsrøret bare er et hulrør. Hvis dette er tilfældet, vil (statisk) tryk af udstødningsgasser inde i røret være meget tæt på atmosfærisk tryk, kun lidt højere (nok til at overvinde viskøs modstand inden for strømmen). Hvor røret er brudt, kan der dannes en hvirvelregion i kølvandet på det brudte stykke, og strømmen er turbulent, er i stand til at øse atmosfærisk luft, samtidig med at udstødning også lækker ud fra det brudte område ind i omgivelserne. Med andre ord tror jeg, den effekt, du har observeret, skyldes mere turbulent medrivning snarere end venturi-effekt.