In qualità di meccanico , so intrinsecamente se cè una crepa nello scarico di un veicolo prima della sonda O2 (lambda), laria fresca entrerà e farà sì che il sistema legga un falso stato di magra (significato magro, contenuto di ossigeno maggiore di stoico). La logica tipica imporrebbe che poiché lo scarico è sotto una pressione maggiore dellaria esterna, lo scarico verrebbe spinto fuori dalla fessura e laria esterna non potrebbe entrare. In pratica, tuttavia, so che il risultato è abbastanza diverso.
La mia comprensione è che il principio Venturi entra in vigore qui. Cè qualcosa su come, quando laria passa sopra un buco (o la fessura in questo caso) attirerà laria esterna insieme a sé. Ha qualcosa a che fare con la velocità dei gas che scorre sopra il foro tirando fuori dal foro mentre lo attraversa.
Le mie domande sono:
- Ho ragione sul fatto che questo sia un effetto venturi?
- Qualcuno può spiegare il fenomeno esatto?
- Esiste una formula matematica che spieghi una qualsiasi delle relazioni? (es .: dimensione del foro v. velocità dello scarico produce questa quantità di aria aspirata)
Capisco che il principio di Bernoulli potrebbe avere qualcosa a che fare anche con questo. La parte a riguardo è in tutti i casi che ho visto spiegati, si parla di necessità che il fluido (scarico in questo caso) venga accelerato mentre attraversa il foro, provocando così una zona di bassa pressione al buco (termini da profani, mi dispiace) che creerà un pareggio. La lettura di questa domanda / risposta lo spiega attraverso questo diagramma:
Lo schema e la domanda allegata hanno a che fare con lo scafo di una barca e questo gli permette di drenare lacqua. Nel mio esempio di scarico, non ci sono grumi / rigonfiamenti / aree che si estendono nel flusso di scarico causando la variazione della portata del fluido … infatti, a causa della turbolenza, probabilmente lo rallenta.
Wikipedia non fa nulla per aiutarmi a capire in questa situazione.
Commenti
- Fai attenzione supponendo che un flusso più veloce significhi una pressione più bassa (ad esempio, vedi http://physics.stackexchange.com/q/290/59023 ). la forza prodotta dalle pressioni proviene dai gradienti, che sono normali / ortogonali (cioè perpendicolari) ai contorni di pressione costante (ad esempio, pensa alle mappe meteorologiche dei sistemi di pressione). La pressione prodotta dai fluidi fluenti è chiamata ram o dinamica ed esercita forze parallele alla direzione del flusso (di solito) ed è proporzionale alla velocità al quadrato …
- @honeste_vivere – E perché rifugio ' non hai ancora scritto una risposta?
- Due motivi: 1) cercando di ricordare le sfumature dei sistemi di scarico [non sono ' t semplici, come penso tu sappia già]; e 2) il tempo non è mio amico al momento …
- Ci sono numerosi problemi con le linee di scarico, come discusso brevemente nei commenti sotto questa domanda http://physics.stackexchange.com/q/272547/59023 . Parte della mia riluttanza a rispondere è inoltre espressa nelle questioni sollevate a http://physics.stackexchange.com/a/72603/59023 …
- Il problema è che non conosco la forma o la geometria del foro e quando si verifica la fuoriuscita / infiltrazione daria. Ad esempio, il flusso daria in una linea di scarico non è un flusso costante verso lesterno di un fluido, ci sono onde di riflessione e rarefazione che rimbalzano intorno causando onde di pressione eccessiva e insufficiente. Quindi può essere che laria entri quando limpulso di rarefazione attraversa il foro provocando un gradiente di pressione locale tra lesterno e linterno della linea di scarico. Ci sono molti possibili problemi …
Risposta
Spero che tu ottenga una risposta migliore di questa da uno sperimentatore. Questa è sempre stata la mia comprensione, ma siccome studio da solo, non cè mai un professore in giro quando ne hai bisogno. (Non lamentarti, solo dire è tutto 🙂
La parte che non seguo è quella limmagine sotto mostra unevidente costrizione, mentre una crepa in diciamo, la scatola di scarico posteriore / silenziatore a diametro costante, è solo una crepa, non un restringimento.
Comunque, leffetto venturi ha senso per me in termini del movimento delle molecole daria.
Quando entrano nella parte stretta, le molecole daria devono accelerare per mantenere la continuità del flusso.Quindi, invece di esercitare pressione in modo casuale in tutte le direzioni, ora molti di loro sono forzati nella direzione lungo lasse lungo dello scarico, quindi meno sono disponibili per “puntare” verso lalto, quindi la pressione statica diminuisce e laria esterna fluisce.
La caduta di pressione teorica alla costrizione è data dalla seguente formula, che si basa sullequazione di Bernoulli:
$$ {\ displaystyle p_ {1} -p_ {2} = {\ frac {\ rho} {2}} \ left (v_ {2} ^ {2} -v_ {1} ^ {2} \ right)} $$
dove $ {\ displaystyle \ scriptstyle \ rho \,} $ è la densità del fluido, $ {\ displaystyle \ scriptstyle v_ {1}} $ è la velocità del fluido (più lenta) dove il tubo è più largo, $ {\ displaystyle \ scriptstyle v_ {2} } $ è la velocità del fluido (più veloce) in cui si restringe il tubo.
Risposta
La seguente risposta è speculativa.
Non so cosa ci sia esattamente allinterno del tubo di scarico che possa offrire resistenza al flusso di gas, quindi presumo che il tubo di scarico sia solo un tubo cavo. Se questo è il caso, la pressione (statica) dei gas di scarico allinterno del tubo sarà molto vicina alla pressione atmosferica, solo leggermente superiore (sufficiente per superare la resistenza viscosa allinterno del flusso). Dove il tubo è rotto, può formarsi una regione vorticosa sulla scia del pezzo rotto e il flusso, essendo turbolento, è in grado di aspirare nellaria atmosferica, mentre contemporaneamente lo scarico fuoriesce dalla regione rotta nellambiente. In altre parole, penso che leffetto che hai osservato sia dovuto più al trascinamento turbolento che alleffetto venturi.