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Re: "Exhaust Wrap": Hat jemand Erfahrung mit umwickeltem...

verfasst von A. Heger, 30.10.2007, 14:30


Als Antwort auf: Re: "Exhaust Wrap": Hat jemand Erfahrung mit umwickeltem... von BMWMartin am 30. Oktober 2007 14:01:00:


also ich bin ja auch kein spezialist aber mal zum Zusammenhang von Str?mungsgeschwindigkeit und Temperatur. ?brigens nicht zu verwechseln mit dem Zusammenhang von Schallgeschwindigkeit und Temperatur.

Zun?chst mal haben wir es mit einem Gasgemisch und nicht mit einer Fl?ssigkeit zu tun. Es wird angegeben, dass eine Fl?ssigkeit h?herer Temperatur einen niedrigeren Reibungswiderstand verursacht. Das kann je nach Fl?ssigkeit richtig sein und es handelt sich um die viskose Reibung die durch die Anziehungskr?fte innerhalb der Fl?ssigkeit verursacht wird.

Das Ganze analog auf die Gase zu ?bertragen ist Unsinn. Au?erhalb des Brennraums d?rften wir uns n?herungsweise im inkompressiblen Bereich befinden und dieser Effekt nicht zu bemerken sein.

Bei h?heren Machzahlen (Kompressibilit?tseinflu?) z.B. beim Wiedereintritt und in anderen Str?mungsgebieten (andere mittlere freie Wegl?ngen, Knudsenzahlen, etc.) mag das anders aussehen.

Wir k?nnen auch nicht im Sommer bei h?herer Lufttemperatur schneller Autofahren als im Winter, weil das Auto dann besser durch die Umgebung flutscht!

Zun?chst mache ich jetzt mal einige Vorbemerkungen:

Ich betrachte hier nur den Bereich Kr?mmereintitt bis Auspuffende, nicht die Brennkammer. Ma<0,3. D?rfte hinkommen. Jedenfalls habe ich noch an keinem Auspuffende einen Expansionsf?cher gesehen!

Unsere zu betrachtende Str?mung ist subsonisch, inkompressibel (rho=const.) und quasistation?r.

Aus der Kontinuit?tsgleichung folgt:

rho_Kr?mmereintritt*v_Kr?mmereintritt*Querschnitts fl?che_Kr?mmereintritt = rho_Kr?mmereaustritt*v_Kr?mmeraustritt*Querschnitt sfl?che_Kr?mmeraustritt

F?r die konstante Dichte rho und die konstante Querschnittsfl?che bleibt daher auch die Austrittsgeschwindigkeit unabh?ngig von der Temperatur konstant.

Die Str?mungsgeschwindigkeit ist also unabh?ngig von der Temperatur!

Interessanterweise wirkt sich eine Beeinflussung des Abgastemperaturverlaufs im Kr?mmer und in der gesamten Auspuffanlage aber auf den Druckverlauf aus.

Setzt man f?r die betrachtete Rohrstr?mung den Satz von Bernoulli an, so ergibt sich (unter Verzicht auf eine Herleitung):

rho/2*v_ein^2+p_ein+rho*g*z_ein=rho/2*v_aus^2+p_aus+rho*g*z_aus+Summe der mechanischen Druckverluste + rho*R*(T_ein-T_aus)

Die potentiellen Terme fallen weg, ebenso die kinetischen Terme (wegen Konti-Gl. und Inkompressibilit?t). Ausserdem habe ich n?herungsweise ein Idealgas vorrausgesetzt, um den Vorgang ?berhaupt betrachten zu k?nnen.

Es bleibt:

p_ein=p_aus+Summe mech. Druckverluste+ rho*R*(T_ein-T_aus)

Den Term rho*R*(T_ein-T_aus) w?rde ich thermischen Druckverlust bezeichnen und er resultiert aus der W?rmeabgabe ?ber den Kr?mmer und der daraus folgenden isochoren Zustands?nderung.


>Der F?cher baut ja im allgemeinen weniger Gegendruck auf als ein Gusskr?mmer, da die Rohrl?ngen auf guten Gaswechsel hin optimiert worden sind.
>Das macht sich bei der Aufw?rtsbewegung des Kolbens durchaus postiv bemerkbar, da er ein geringeres Druckniveau abarbeiten muss.
>Wenn weniger Gegendruck vorhanden ist, wird ja quasi automatisch die Gasgeschwindigkeit erh?ht dies f?hrt w?hrend der ?berschneidungsphase zu einem
>zus?tzlichen Unterdruck,der das Einstr?men von mehr Frischgas
>beg?nsigt.
>Dazu kommt noch, das es sich wohl ?hnlich wie bei einem Schornstein verh?lt. Je mehr Hitze im vorderen Bereich der Auspuffanlage noch im Gas ist, desto schneller "flieht" sie wohl richtung Umgebungsluft (also Endschalld?mpfer)...
>Gru?
>Martin



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