Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1960, H. 21 - Gassvängningar i avgasrör till dieselmotorer, av Roel Veldhuizen
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
Gassvängningar i avgasrör
till dieselmotorer
Ir. Roel Veldhuizen, Göteborg
I dieselmotordrivna fartyg kan ibland kraftiga
gassvängningar uppkomma i avgasröret mellan
huvudmotor och skorsten. Dessa
gassvängningar försämrar motorns driftförhållanden och
ger lätt anledning till störande vibrationer i
utrymmen intill skorstenen. Sålunda kan i
fartyg, som har styrhytten placerad i närheten
av skorstenen, vibrationerna bli mycket
obehagliga för den personal som måste uppehålla
sig i styrhytten.
Gassvängningar av detta slag uppkommer vid
resonans mellan motorimpulsen och
svängningen hos gasmassan i avgasröret. Motorns
impulser utgörs av de gasstötar som uppträder
varje gång en avgasventil öppnas. Dessa
gasstötar ger anledning till longitudinella
svängningar hos den gas som befinner sig i
avgasröret.
Resonans som inträffar vid varvtal väsentligt
under motorns normala varvtal bereder i
allmänhet inte några svårigheter, beroende dels
på att impulserna då är små, dels på att
frekvensen är så låg, att den inte direkt alstrar
störande ljud. Det är därför i allmänhet
tillräckligt om resonans undviks för varvtal, som
ligger i närheten av motorns normala.
Max Nielsen1 vid Burmeister & Wain har
undersökt gassvängningar i komplicerade
rörsystem1. Hans arbete resulterade i en teori,
som gav möjligheten till beräkning av fria och
tvungna svängningar i förgrenade system av
rör med variabla areor.
Den siffermässiga behandlingen blir
emellertid mycket tidsödande. Den hittills tillämpade
manuella beräkningsmetoden har därför
omarbetats och tillrättalagts för behandling med
hjälp av elektronisk räknemaskin, varvid vun-
Fig. 1.
Gaselement i rör med
samma tillstånd
i ett plan
vinkelrätt mot rörets
axel.
534.834 : 621.436
nits mycket stora fördelar i form av väsentligt
reducerad tid, minskade kostnader samt ökad
noggrannhet och säkerhet vid uträkningen.
Teori
Vid tillämpning av Newton’s lag på
longitudinella rörelser av gaspartiklar i ett rör, fig. 1,
erhålles
ö2s dp
(1)
där s är partiklarnas avstånd till jämviktsläget
och q gasens täthet. Medeltrycket i röret
antages vara p0, och p är tryckdifferensen mellan
medeltrycket och det momentana trycket i en
punkt på grund av svängningen.
Då värmeutbytet med omgivningen kan
antas vara obetydligt gäller för ett rör med
konstant tvärsnittsarea P ■ V" = konstant, eller
efter differentiering dP = — x P dV/V, där dP
är tryckdifferensen p och P är medeltrycket
p0. Man får då
dV
P = - "Po -y = - k Po
d(As)
A dx
= - " Po ,
ös
(2)
(3)
där A är tvärsnittsarean, V volymen och x =
= cp/cv, dvs. kvoten av specifikt värme vid
konstant tryck och vid konstant volym.
Differentiering av ekv. (2) och substituering
i ekv. (1) ger differentialekvationen för
longitudinella svängningar i rör med konstant
tvärsnitt
d t2 ~~ c ’
öx-där c = j/^pär ljudhastigheten i gasen.
Den allmänna lösningen kan skrivas som
sx = s0 • sin [cp + qx) sin wt (4)
som med ekv. (2) ger
dsx
= — pcpo • q • So • eos (<p + qx) sin cot (5);
Vinkelhastigheten för denna harmoniska
TEKNISK TIDSKRIFT 19é0 H. 22 61 9
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
