reflectie longitudinale golven

[Anonymous]

Op dit moment zijn wij met een afstudeeropdracht bezig aan de HTS-Autotechniek te Arnhem. Daar zijn wij een continu variabel inlaatsysteem aan het ontwikkelen voor een motorproefstand. Met dit systeem willen we gebruik gaan maken van natuurlijke drukvulling. Het zit namelijk zo. Bij het openen van de inlaatklep ontstaat er een onderdrukgolf. Deze longitudinale golf plant zich in het inlaatkanaal voort richting luchtfilter. Bij een bepaalde diameter verandering zal deze longitudinale golf worden gereflecteerd naar een overdruk longitudinale golf. Deze overdruk golf bereikt dan de inlaatklep waardoor er een betere vullingsgraad optreedt. We weten dat de longitudinale golf omkeert bij een open of gesloten uiteinde. Bij een open uiteinde verandert de druk, van over naar onder of anders om, en bij een gesloten uiteinde blijft het teken gelijk. Onze vraag is nu waarom een longitudinale golf omkeert bij een open of gesloten uiteinde? En waarom het teken de ene keer wel omkeert en de andere keer niet? Wij hopen dat iemand hier een antwoord op kan geven, want in alle boeken die over dit onderwerp gaan kunnen wij onze schoolbibliotheek niets vinden. Alvast bedankt.

Mvg

Michael Roestenburg

Rens van de Rakt

[Anonymous]

Op dit moment zijn wij met een afstudeeropdracht bezig aan de HTS-Autotechniek te Arnhem. Daar zijn wij een continu variabel inlaatsysteem aan het ontwikkelen voor een motorproefstand. Met dit systeem willen we gebruik gaan maken van natuurlijke drukvulling. Het zit namelijk zo. Bij het openen van de inlaatklep ontstaat er een onderdrukgolf. Deze longitudinale golf plant zich in het inlaatkanaal voort richting luchtfilter. Bij een bepaalde diameter verandering zal deze longitudinale golf worden gereflecteerd naar een overdruk longitudinale golf. Deze overdruk golf bereikt dan de inlaatklep waardoor er een betere vullingsgraad optreedt. We weten dat de longitudinale golf omkeert bij een open of gesloten uiteinde. Bij een open uiteinde verandert de druk, van over naar onder of anders om, en bij een gesloten uiteinde blijft het teken gelijk. Onze vraag is nu waarom een longitudinale golf omkeert bij een open of gesloten uiteinde? En waarom het teken de ene keer wel omkeert en de andere keer niet? Wij hopen dat iemand hier een antwoord op kan geven, want in alle boeken die over dit onderwerp gaan kunnen wij onze schoolbibliotheek niets vinden. Alvast bedankt.

Mvg

Michael Roestenburg

Rens van de Rakt

Nieuw variabel inlaatsysteem

Het geavanceerde variabele inlaatsysteem (VIS) van de Duratec is het geheim achter het indrukwekkende bereik waarin het koppel beschikbaar is. Dit systeem optimaliseert de prestaties van de motor door de lengte van de inlaatleiding te variëren op basis van gasdynamische effecten in het inlaatsysteem. Door deze techniek wordt de gasdynamica in het inlaatsysteem verbeterd.

Dit doet het VIS-inlaatspruitstuk van de Duratec met behulp van gaskleppen in de inlaatleidingen. Deze kleppen, die worden bediend door een vacuümmotor, verdelen de inlaatleidingen in een lang en een kort gedeelte. Bij weinig toeren gaan ze dicht, zodat er een lange inlaatleiding ontstaat, en bij veel toeren gaan ze open, zodat alle luchtinlaatleidingen één luchtkamer vormen. De staande golf die daarin ontstaat vormt in feite een korte inlaatleiding.

[Roel80]

Ik ben voor een stage opdracht bezig geweest met de moddellering van drukgolven in de inlaat. De reflectie bij gesloten einde lijkt me duidelijk, bij open uiteinde heeft het te maken met het feit dat de onderdrukgolf door gaat de omgeving in. Het gas wat weggenomen wordt voor deze onderdrukgolf in de omgeving gaat de inlaatbuis in. Je krijgt dus op de grens van het uiteinde naar de ene kant een (reflecterende) drukgolf en naar de andere kant (de omgeving in) een expansiegolf. Maar de exacte achtergrond is me even ontschoten. Ben morgen toch in de bieb, kijk ik dat wel effe voor je na. Voor deze stof moet je trouwens boeken hebben van Winterbone. Hij heeft 2 boeken geschreven (die elkaar aanvullen) die puur gaan over drukgolven bij motoren. Een ervan is Theory of engine manifold design: wave action for IC engines

Trouwens houdt er ook rekening mee dat je niet-lineaire drukgolven gebruikt (je kunt de drukken van kruisende drukgolven dus niet eenvoudig optellen).

Verslagje van m'n stage heb ik trouwens nog online staan. Denk niet dat je er veel aan hebt maar teveel info kan nooit kwaad (gevoelige info is geschrapt):

http://members.home.nl/roelpeters/verslag_stage11.doc

[Anonymous]

Ik ben voor een stage opdracht bezig geweest met de moddellering van drukgolven in de inlaat. De reflectie bij gesloten einde lijkt me duidelijk, bij open uiteinde heeft het te maken met het feit dat de onderdrukgolf door gaat de omgeving in. Het gas wat weggenomen wordt voor deze onderdrukgolf in de omgeving gaat de inlaatbuis in. Je krijgt dus op de grens van het uiteinde naar de ene kant een (reflecterende) drukgolf en naar de andere kant (de omgeving in) een expansiegolf. Maar de exacte achtergrond is me even ontschoten. Ben morgen toch in de bieb, kijk ik dat wel effe voor je na. Voor deze stof moet je trouwens boeken hebben van Winterbone. Hij heeft 2 boeken geschreven (die elkaar aanvullen) die puur gaan over drukgolven bij motoren. Een ervan is Theory of engine manifold design: wave action for IC engines

Trouwens houdt er ook rekening mee dat je niet-lineaire drukgolven gebruikt (je kunt de drukken van kruisende drukgolven dus niet eenvoudig optellen).

Verslagje van m'n stage heb ik trouwens nog online staan. Denk niet dat je er veel aan hebt maar teveel info kan nooit kwaad (gevoelige info is geschrapt):

http://members.home.nl/roelpeters/verslag_stage11.doc

Bedankt voor je antwoord!!

Wij hebben uw verslag doorgenomen. Echter daar hebben wij nog een aantal vragen over. Is het mogelijk dat wij die vragen aan u kunnen stellen?

mvg

Michael Roestenburg

Rens van de Rakt

[Roel80]

Wij hebben uw verslag doorgenomen. Echter daar hebben wij nog een aantal vragen over. Is het mogelijk dat wij die vragen aan u kunnen stellen?

Tuurlijk, vraag maar raak (zeg/schrijf trouwens maar je ipv u)

[Roel80]

Ik heb je antwoord op je originele vraag nog even nagekeken:

Ik gebruik voor het gemak de volgende verkorte notatie: X=(p/p0)^(( gamma.gif -1)/(2 gamma.gif )), hierin is p de druk, p0 de referentiedruk (normaal gesproken 1e5 Pa) en gamma.gif de verhouding Cp/Cv.

Als twee niet-lineaire drukgolven elkaar kruisen, dan geldt voor de superponeerde drukgolf (s) (dus de totale drukgolf): Xs=X1+X2-1

Stel er gaat een compressiegolf naar het uiteinde toe. Op het uiteinde geldt dat de druk gelijk is aan de atmosferische druk, dus geldt:

Xs=Xi+Xr-1=1 (i=inkomende golf (de compressiegolf dus) en r=reflecterende golf).

Dus Xr=2-Xi. Voor een expansiegolf geldt precies dezelfde redenatie.

Als de buis gesloten is, wordt de golf simpelweg in dezelfde vorm gereflecteerd, ofwel Xi=Xr. Dus op het uiteinde geldt Xs=2*Xi-1.

[Anonymous]

Hoi Roel,

Ik heb het verslag doorgenomen en daar heb jij het over een matlab model dat je gemaakt hebt. Maar ik kan niet precies uit het verslag halen wat je met het Matlab model berekend hebt. Misschien is dit Matlab model makkelijk voor ons om bepaalde parameters te bepalen.

Wij hebben op dit moment veel problemen met het bepalen van de discharge coefficient bij de inlaatklep. Weet jij hier misschien iets meer over te vertellen?

Dit zijn zo even een paar vragen die me te binnen schieten.

Misschien komen er nog meer

mvg

Michael

[Anonymous]

Het matlab model berekend eigenlijk het drukverloop in de inlaatbuizen via een eindige elementen methode. De inlaatbuis wordt dus opgedeeld in een aantal stukken en daar wordt bijv. om de 0,0001 sec in elk element de druk, temperatuur, dichtheid etc bepaald. Zo krijg je een verloop van de drukgolven. Echter is dit matlab model vrij complex en zeer ongebruiksvriendelijk omdat dit alleen gemaakt is om te testen of dit uberhuapt goed te simuleren was...maw de gebruikersinterface ontbreekt eigenlijk en is daarom alleen bruikbaar als er de nodige uitleg wordt bij gegeven...en het model is niet 100% in orde, berekeningen willen wel eens vastlopen onder bepaalde condities.

Wij hebben op dit moment veel problemen met het bepalen van de discharge coefficient bij de inlaatklep.

Dit kun je niet berekenen met een matlab model. Hiervoor heb je zeer geavanceerde CFD pakketten voor nodig. En al had je zo'n pakket...een professioneel team is al een half jaar bezig om de stromingen rond zo'n klep goed te simuleren. Welke optie overblijft is een Cd-map te maken of te bemachtigen, op blz 34 staat zo'n map weergegeven. De Cd van een klep wordt dus bepaald door de drukval over die klep en de klepheffing. Als je het zelf bepaald heb je een flowbench nodig. Met behulp van Bernoulli (zie vergelijking 2.10 in het verslag) kun je dan de Cd waarde bepalen (overige parameters zijn bekend of moet je meten met de flowbench).