överljudshastighet

[Erland Cox]

I gevärspipan tog han upp krutets "värmande" förmåga men missade att värmen på molekylnivå är betydligt högre och därmed tillåter högre hastighet.

Jag missade ingenting, det är bara du som fattar otroligt trögt.
Fick tom. ta meteoriter som exempel för att visa hur luften värmdes.
Har du nu fattat att temperaturen måste öka för att hastigheten ska öka och att den inte överstiger Mach1 för den temperaturen?

Erland

[Kadett4wd]

Varför tror du att jag missar det?

För som jag förstår dig då du förklarar så verkar du ha missat att 'föremålet'(kula,gasmassa etc etc) 'skjuter' machtalet framför sig hela tiden.
Värmen ökar och tillåter högre hastighet, men fortfarande under mach 1.

[Erland Cox]

Som tidigare har nämnts så kan man få överljudshastighet i en raketdysa.
Detta har inget med förbränningsmotorer att göra men kan vara intressant ändå.
Detta kräver en choke som håller Mach 1 innan dysan.
I länken finns den fysikaliska förklaringen till att naturlagarna reverserar.

For subsonic (incompressible) flows, the density remains fairly constant, so the increase in area produces a decrease in velocity to conserve mass. But in supersonic flows, there are two changes; the velocity and the density. The equation:

- (M^2) * dV / V = dr / r

tells us that for M > 1, the change in density is much greater than the change in velocity. To conserve both mass and momentum in a supersonic flow, the velocity increases and the density decreases as the area is increased.

https://www.grc.nasa.gov/www/k-12/rocket/nozzle.html

Erland

[whilliam]

Varför tror du att jag missar det?

För som jag förstår dig då du förklarar så verkar du ha missat att 'föremålet'(kula,gasmassa etc etc) 'skjuter' machtalet framför sig hela tiden.
Värmen ökar och tillåter högre hastighet, men fortfarande under mach 1.

Det sker ju på båda sidorna. Gasen måste få hög hastighet för att kulan ska kunna få det samt kulan tvingar luftmolekylerna som är framför till hög hastighet. Det är inget märkligt att temperaturen ökar och därmed hastigheten för Mach1.

I själva tryckvågen, däremot, så blir det en temperaturökning inuti själva vågen (molekylerna tvingas att "krocka") och detta gör att den uppnår överljudshastighet. Man skulle kunna säga att den skapar ett "internt" förhållande för att Mach1 ska kunna öka.

[whilliam]

Som tidigare har nämnts så kan man få överljudshastighet i en raketdysa.
Detta har inget med förbränningsmotorer att göra men kan vara intressant ändå.
Detta kräver en choke som håller Mach 1 innan dysan.
I länken finns den fysikaliska förklaringen till att naturlagarna reverserar.

For subsonic (incompressible) flows, the density remains fairly constant, so the increase in area produces a decrease in velocity to conserve mass. But in supersonic flows, there are two changes; the velocity and the density. The equation:

- (M^2) * dV / V = dr / r

tells us that for M > 1, the change in density is much greater than the change in velocity. To conserve both mass and momentum in a supersonic flow, the velocity increases and the density decreases as the area is increased.

https://www.grc.nasa.gov/www/k-12/rocket/nozzle.html

Erland

Du får jämföra avgaskanalens utformning med en dysa, jag är inne på att liknade fenomen uppträder där och du håller inte med.

[whilliam]

I gevärspipan tog han upp krutets "värmande" förmåga men missade att värmen på molekylnivå är betydligt högre och därmed tillåter högre hastighet.

Jag missade ingenting, det är bara du som fattar otroligt trögt.
Fick tom. ta meteoriter som exempel för att visa hur luften värmdes.
Har du nu fattat att temperaturen måste öka för att hastigheten ska öka och att den inte överstiger Mach1 för den temperaturen?

Erland

Erland, det har jag fattat precis hela tiden. Själva vågen har dock ett annat förhållande och kan röra sig fortare (p.g.a. intern temperatur)
Fortfarande återstår tankarna kring den kinetiska energin i gas/luftmolekylerna och därmed hur lång sträcka de behöver för att sakta in till ljudhastighet när de lämnar pipan.
Meteoriter är ett idiotiskt exempel i detta fallet för de blir även värmda av friktion.

[whilliam]

Det blir nog enklare om du tänker dig biljardbollar. Gas/luft lämnar gevärspipan och kommer ut i fri atmosfär.
Om du har en biljardboll med hög fart och den träffar en annan så stannar den, om du däremot har använt dig av kompressibilitet så motsvarar detta 50 biljardbollar som träffar en annan. Vad händer då?

Det blir ju knappast "tvärstopp" inom en så kort sträcka som motsvarar molekylens tjocklek.

[Kadett4wd]

Vad händer då?

Om bollarna står på rad....

[Erland Cox]

Som tidigare har nämnts så kan man få överljudshastighet i en raketdysa.
Detta har inget med förbränningsmotorer att göra men kan vara intressant ändå.
Detta kräver en choke som håller Mach 1 innan dysan.
I länken finns den fysikaliska förklaringen till att naturlagarna reverserar.

For subsonic (incompressible) flows, the density remains fairly constant, so the increase in area produces a decrease in velocity to conserve mass. But in supersonic flows, there are two changes; the velocity and the density. The equation:

- (M^2) * dV / V = dr / r

tells us that for M > 1, the change in density is much greater than the change in velocity. To conserve both mass and momentum in a supersonic flow, the velocity increases and the density decreases as the area is increased.

https://www.grc.nasa.gov/www/k-12/rocket/nozzle.html

Erland

Du får jämföra avgaskanalens utformning med en dysa, jag är inne på att liknade fenomen uppträder där och du håller inte med.

Påminner detta om en avgaskanal i areaförhållande?
Var är ventilen i mitten och hur blir areaförhållandet mellan spalt och port under tiden spalten har Mach 1?



Erland

[Erland Cox]

Jag missade ingenting, det är bara du som fattar otroligt trögt.
Fick tom. ta meteoriter som exempel för att visa hur luften värmdes.
Har du nu fattat att temperaturen måste öka för att hastigheten ska öka och att den inte överstiger Mach1 för den temperaturen?

Erland

Erland, det har jag fattat precis hela tiden. Själva vågen har dock ett annat förhållande och kan röra sig fortare (p.g.a. intern temperatur)
Fortfarande återstår tankarna kring den kinetiska energin i gas/luftmolekylerna och därmed hur lång sträcka de behöver för att sakta in till ljudhastighet när de lämnar pipan.
Meteoriter är ett idiotiskt exempel i detta fallet för de blir även värmda av friktion.

Meteoriter är ett bra exempel.
De får luften att flytta sig nära Mach 1 och det skapar den temperatur som behövs för att inte överskrida Mach 1.
Vågen kan röra sig i mediet med den lokala ljudhastigheten.
Alltså flödeshastigheten + ljudhastigheten är våghastigheten.
Jag vet inte hur många gånger jag skrvit sträckan som krävs för att sakta in.
Chockvågens tjocklek, avståndet mellan 2 molekyler.

Measurements of the thickness of shock waves in air have resulted in values around 200 nm (about 10−5 in),[7] which is on the same order of magnitude as the mean free path of gas molecules.

When an object (or disturbance) moves faster than the information can propagate into the surrounding fluid, then the fluid near the disturbance cannot react or "get out of the way" before the disturbance arrives. In a shock wave the properties of the fluid (density, pressure, temperature, flow velocity, Mach number) change almost instantaneously. Measurements of the thickness of shock waves in air have resulted in values around 200 nm (about 10−5 in),[7] which is on the same order of magnitude as the mean free path of gas molecules. In reference to the continuum, this implies the shock wave can be treated as either a line or a plane if the flow field is two-dimensional or three-dimensional, respectively.

Erland

[Erland Cox]

Whilliam, kan du på något sätt påvisa att det finns en sinusvåg i en motor?
Hur fyller och tömmer den cylindern?
Förklara förloppet från att avgas öppnar till avgas öppnar nästa gång om du kan.

Erland

Whilliam, du missade att svara på denna.

Erland

[whilliam]

He-he.....
Försöker du "maskera" att du själv inte svarat på en flera år gammal fråga (eller ett påstående från dig som inte stämmer).

Det börjar bli hög tid att du ber om ursäkt för hur du ser ner på andra och samtidigt kläcker ur dig: "en ljudvåg med sinusform kan inte utföra ett arbete". Ljudvåg är samma sak som tryckvåg. Vågutbredningen i ett kompressibelt media har som grund en sinusform, det är faktiskt så att vad du än "matar in" för våg (fyrkant/distorderad sinus/ sågtand) så blir den ganska snart till sinusform.

Vågutbredning i kompressibla media ger växelvis lågtryck och högtryckszoner (i fasta kroppar ger de en "slingrande" verkan i stället) Dessa zoner är begränsade på den "negativa sidan" till gränsen för vakuum och därför blir (som exempel) den negativa våg som kommer tillbaka från en kollektor alltid av sinusform - anledningen är att energin blir begränsad när den skapas av att den positiva vågen går "rakt ut i frihet".

Hur än vågen ser ut (sinus/distorderad som chock eller icke linjär) så ger den en tryckskillnad i kanaler m.m. och fångar vi denna tryckskillnad i rätt läge (med kamtimingen) så ger det en effekt på motorns fyllnadsgrad.

Det du kallar för sitt engelska namn (finit amplitud) är en sinusvåg som "matats" med mer energi än vad den klarar att "bära" den distorderas så att det parti som innehåller övertryck blir mer framträdande än det parti som innehåller undertrycket (och en chockvåg blir också sådan).

När detta sker så blir det en molekylförflyttning redan i vågen (man behöver inte "vänta" på flödet) molekylförflyttningen är dock väldigt liten jämfört med flödets molekylförflyttning OBSERVERA - detta kan endast uppstå som övertryck, eftersom det kräver massor av energi och den energin går inte att överföra åt "andra hållet" i kompressibla media.


Om du läser vad jag skrivit förr så har du exempel på vad jag vill få fram även där, jag har flera gånger pratat om "sugmotorns turbo" och då menar jag hur man med undertryck i avgaskanalen (som skapas av energi från blowdown) för söker ge motorn ett mer gynnsamt förhållande.

Detta förhållande är väldigt ineffektivt jämfört med hur man kan göra med en turbo och det är ineffektivt bara för att begränsningen ligger i att ett undertryck är densitetssänkning (massflödet höjs inte i samma takt som volymflödet) samt att vakuum är en maxgräns för energiutnyttjandet.

Låter vi turbon omvandla det stora övertrycket på avgas till ett övertryck på insug så har vi vunnit enormt mycket.

[whilliam]

Jag hoppas att det blev tydligt nog för dig. Alla vågformer ger tryckskillnader och det är tryckskillnaderna som gör den stora nyttan vid utökad cylinderfyllning. (eftersom densiteten ändras lokalt)
-En "ren" sinusvåg klarar att ge oss tryckskillnad på nära +/- ett Bar i atmosfären (mer vid högre tryck)
- Icke linjär eller chock (Finit amplitud) - former på vågen kan ge en större tryckskillnad åt det positiva hållet (men inte det negativa) när de gör detta så startas en molekylförflyttning (detta betyder att denna form av vågor ger större effekt än sinus men det betyder INTE att sinusvågen är overksam)

[whilliam]

Ett exempel på en effekt som enbart ger oss sinusvåg är Helmholtz och den brukar väl även du klura på ibland?

[Erland Cox]

Förklara nu hur sinusvågen beter sig i motorns insug och avgassystem under 720 grader.
Hur den fyller och tömmer.

Erland