Вопрос

Резонанс Гельмгольца

Я смотрел выпуск «Мастера двигателей» на канале Motortrend. Дэвид Фрейбургер рассказывал о резонансе Гельмгольца.



Что такое резонанс Гельмгольца и как он применяется в двигателестроении?



Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/71950/helmholtz-resonance

0 Комментариев

  1. Проблема может быть связана либо с впускной камерой, либо с глушителем, поскольку резонанс может вызывать вибрации, которые приводят к повреждению или разрушению устройства.



    Если мне не изменяет память, Дэвид Визард рассматривал этот вопрос при настройке выхлопной системы и коллектора для мини-двигателей в 70-х годах...


  1. Основная идея резонатора Гельмгольца (изобретённого Гельмгольцем в XIX веке для экспериментов в области акустики) заключается в том, что это закрытая камера с большим отверстием с одной стороны и узким горлышком, заканчивающимся маленьким отверстием, с другой стороны.



    Резонансная частота воздуха внутри камеры зависит от её общего объёма, длины горловины и площади поперечного сечения малого отверстия (но не от размеров большого отверстия).



    Выхлопная система, в которой установлено такое устройство, будет усиливать звук на резонансной частоте, изменяя качество шума выхлопа.



    Подобные устройства также используются в воздухозаборниках для изменения зависимости давления на впуске от частоты вращения двигателя, но вокруг этой темы так много домыслов, что трудно отделить физику от шарлатанства.



    Например, эффект резонатора в воздухозаборнике может означать, что при определённом числе оборотов в минуту количество «пульсаций» в воздушном потоке на стороне впуска уменьшается, потому что воздух внутри резонатора вибрирует с нужной частотой, подавая «пульсы» воздуха в цилиндры при каждом такте впуска. Влияет ли это на эффективность двигателя — другой вопрос, хотя это может снизить уровень шума на впуске в определённом диапазоне оборотов.


  1. В 1980-х годах компания Yamaha добавила внешние камеры в систему впуска на некоторых своих 4-тактных мотоциклах (YICS). Эти камеры подавали струю сжатого воздуха при высоком вакууме и низких оборотах, чтобы обеспечить вихревое движение заряда в камере сгорания и плавный холостой ход. Это была настроенная система, но камера была соединена с ней трубками. Это была компактная реализация той же теории.
Вы уже ответили на этот вопрос