En tant que mécanicien , je sais par nature sil y a une fissure dans léchappement de un véhicule avant la sonde O2 (lambda), de lair frais entrera et fera lire au système un faux état pauvre (sens pauvre, teneur en oxygène supérieure à stoïque). La logique typique dicterait puisque léchappement est sous une pression plus élevée que lair extérieur, léchappement serait poussé hors de la fissure et aucun air extérieur ne pourrait entrer. En pratique, cependant, je sais que le résultat est assez différent.
Je crois comprendre que le principe du venturi entre en vigueur ici. Il y a quelque chose à savoir comment, lorsque lair passe au-dessus dun trou (ou de la fissure dans ce cas), il attire lair extérieur avec lui. Quelque chose à voir avec la vitesse des gaz qui sécoulent sur le trou en tirant du trou au fur et à mesure quils le traversent.
Mes questions sont:
- Ai-je raison de dire quil sagit dun effet venturi?
- Quelquun peut-il expliquer le phénomène exact?
- Existe-t-il une formule mathématique qui explique lune des relations? (cest-à-dire: la taille du trou par rapport à la vitesse de léchappement produit autant dadmission dair)
Je comprends que le principe de Bernoulli peut avoir quelque chose à voir avec ça aussi. La partie à ce sujet est dans tous les cas que jai vus expliqué, ils parlent du besoin daccélérer le fluide (échappement dans ce cas) lorsquil passe le trou, provoquant ainsi une zone de basse pression au niveau du trou (termes simples, désolé) qui créera un tirage au sort. La lecture de cette Q / R lexplique à travers ce diagramme:
Le diagramme et la question ci-jointe concernent la coque dun bateau et lui permettent de drainer leau. Dans mon exemple d’échappement, il n’y a pas de bosse / renflement / zone qui s’étend dans le flux d’échappement provoquant le changement de débit de fluide … > Wikipédia ne maide en rien à comprendre cette situation.
Commentaires
- Faites attention en supposant quun débit plus rapide signifie une pression plus basse (par exemple, voir http://physics.stackexchange.com/q/290/59023 ). la force produite par les pressions provient de gradients, qui sont normaux / orthogonaux (cest-à-dire perpendiculaires) aux contours de pression constante (par exemple, pensez aux cartes météorologiques des systèmes de pression). La pression produite par les fluides en circulation est appelée le bélier ou dynamique et elle exerce des forces parallèles à la direction de l’écoulement (généralement) et est proportionnelle à la vitesse au carré …
- @honeste_vivere – Et pourquoi n’avez-vous pas ' t vous avez encore écrit une réponse?
- Deux raisons: 1) Je le suis désireux de se souvenir des nuances des systèmes déchappement [ils ne sont ' que simples, comme je pense que vous le savez déjà]; et 2) le temps nest pas mon ami pour le moment …
- Il y a de nombreux problèmes avec les lignes déchappement, comme brièvement discuté dans les commentaires ci-dessous cette question http://physics.stackexchange.com/q/272547/59023 . Une partie de ma réticence à répondre est également exprimée dans les problèmes soulevés à http://physics.stackexchange.com/a/72603/59023 …
- Le problème est que je ne connais pas la forme ou la géométrie du trou et quand la fuite / linfiltration dair se produit. Par exemple, lécoulement dair dans une ligne déchappement nest pas un écoulement constant vers lextérieur dun fluide, il y a des ondes de réflexion et de raréfaction qui rebondissent à lintérieur, provoquant des ondes de sur et sous pression. Il se peut donc que lair pénètre lorsque limpulsion de raréfaction passe dans le trou, provoquant un gradient de pression local entre lextérieur et lintérieur de la ligne déchappement. Il y a beaucoup de problèmes possibles …
Réponse
Jespère que vous obtiendrez une meilleure réponse que celle-ci de un expérimentateur. Cela a toujours été ma compréhension, mais comme j’étudie moi-même, il n’y a jamais de professeur dans les parages lorsque vous en avez besoin. limage ci-dessous montre une constriction évidente, alors quune fissure, par exemple, le pot déchappement / silencieux arrière à diamètre constant, nest quune fissure, pas un rétrécissement.
Quoi quil en soit, leffet venturi a un sens pour moi en termes du mouvement des molécules dair.
En entrant dans la partie étroite, les molécules dair doivent accélérer pour maintenir la continuité du flux.Ainsi, au lieu dexercer une pression au hasard dans toutes les directions, maintenant beaucoup dentre eux sont forcés dans la direction le long du grand axe de léchappement, donc moins sont disponibles pour « pointer » vers le haut, donc la pression statique chute et lair extérieur entre.
La perte de charge théorique à la constriction est donnée par cette formule ci-dessous, qui est basée sur léquation de Bernoulli:
$$ {\ displaystyle p_ {1} -p_ {2} = {\ frac {\ rho} {2}} \ left (v_ {2} ^ {2} -v_ {1} ^ {2} \ right)} $$
où $ {\ displaystyle \ scriptstyle \ rho \,} $ est la densité du fluide, $ {\ displaystyle \ scriptstyle v_ {1}} $ est la vitesse du fluide (plus lente) où le tuyau est plus large, $ {\ displaystyle \ scriptstyle v_ {2} } $ est la vitesse du fluide (plus rapide) à lendroit où le tuyau est rétréci.
Réponse
La réponse suivante est spéculative.
Je ne sais pas ce quil y a exactement à lintérieur du tuyau déchappement qui peut offrir une résistance à lécoulement des gaz, donc je vais supposer que le tuyau déchappement est juste un tuyau creux. Si tel est le cas, la pression (statique) des gaz déchappement à lintérieur du tuyau sera très proche de la pression atmosphérique, à peine plus élevée (suffisamment pour surmonter la résistance visqueuse dans le flux). Lorsque le tuyau est cassé, une région tourbillonnante peut se former à la suite de la pièce cassée, et lécoulement étant turbulent, est capable de ramasser lair atmosphérique, tout en même temps que léchappement séchappe de la région brisée dans lair ambiant. En dautres termes, je pense que leffet que vous avez observé doit davantage à un entraînement turbulent quà un effet venturi.