27 (431)

Rozdział H

TEORETYCZNE UJĘCIE PROCESU WYLOTU SPALIN

1. Proces wypływu spalin przez prosty układ wylotowy

Najprostszym układem wylotowym jest cylindryczna rura o określonej długości, połączona z kanałem wylotowym głowicy łub cylindra silnika (rys. 15).

Rozważając przepływ nieustalony gazu w rurze cylindrycznej o stałym przekroju zakłada się zwykle, że:

1)    spaliny mają własności gazu idealnego,

2)    przepływ jest jednowymiarowy.

3)    opór tarcia jest proporcjonalny do kwadratu prędkości,

4)    przepływ jest adiabatyczny.

Można wtedy napisać dla elementu rury o długości d.v równanie, w którym praca uzyskana ze spadku ciśnienia zostaje zużyta na podwyższenie energii kinetycznej i przezwyciężenie oporów tarcia:

cx

gdzie: p — ciśnienie [kG/m²], t — czas [sek], w — prędkość [m/sek], x — droga [m], p — gęstość [kGsek²/mj,

F_w — powierzchnia przekroju rury wylotowej [m²], r — wartość tarcia [1/m].

Prędkość dla nieustalonego przepływu zależy od miejsca i czasu

d (w²) — 2w    dx + 2w

cw

ćx

8t

d t,

(24)

27