Обратное давление - Back pressure
 | Эта статья нужны дополнительные цитаты для проверка. (Сентябрь 2012 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения) |
Обратное давление (или же обратное давление) представляет собой сопротивление или силу, противодействующую желаемому потоку жидкости по трубам, приводящую к потеря на трение и падение давления. Период, термин обратное давление это неправильное употребление, в качестве давление это скалярная величина, поэтому у него есть величина, но нет направления. Жидкость - это то, что направлено, стремясь течь от областей с высоким давлением к областям с низким давлением. Если пространство низкого давления находится под более высоким давлением, чем предполагалось (например, из-за препятствий или резких изгибов в выхлопная труба ) или в пространстве высокого давления давление ниже, чем предполагалось, это препятствует желаемому потоку и снижает увольнять. Точно так же сгибание или другие операции с трубой (например, выхлопная система серийного автомобиля с особенно большим количеством поворотов и изгибов[1]) может снизить скорость потока.
Объяснение
Жидкость течет по трубе из-за разницы давлений между двумя концами трубопровода. Жидкость будет течь от конца высокого давления к концу низкого давления. Рассмотрим две системы, показанные на следующем рисунке. Расход в каждом случае вызван разницей давления между P1 и P2. Труба 2 имеет некоторые препятствия (остатки сварки, переходник, изменения площади, резкие изгибы и т. Д.), Которые создают падение давления, что приводит к меньшему разряду и снижению скорости потока.
Падение давления или падение давления изначально считалось результатом давления, оказываемого препятствиями в противоположном направлении,[нужна цитата ] тем самым отменяя или уменьшая приложенное давление. Отсюда возник термин «противодавление».
Типичным примером противодавления является то, что вытяжная система (состоящий из выхлопной коллектор, каталитический нейтрализатор, глушитель и подключение трубы ) автомобильной четырехтактный двигатель, что отрицательно сказывается на КПД двигателя, что приводит к уменьшению мощность выход, который должен быть компенсирован увеличение расхода топлива.
В поршневой двухтактный двигатель Однако ситуация более сложная из-за необходимости предотвратить прохождение несгоревшей топливно-воздушной смеси прямо через цилиндры в выхлоп. Во время фазы выпуска цикла противодавление даже более нежелательно, чем в четырехтактном двигателе, поскольку для выпуска остается меньше времени и отсутствует насосное действие поршня для вытеснения выхлопных газов из цилиндра. Однако, поскольку выпускной канал обязательно остается открытым в течение некоторого времени после завершения продувки, несгоревшая смесь может вытекать из цилиндра, расходуя топливо и увеличивая загрязнение. Это можно предотвратить только в том случае, если давление в выпускном отверстии выше, чем в цилиндре.
Эти противоречивые требования устраняются путем создания выхлопной трубы с расходящимися и сходящимися коническими секциями для создания отражений волн давления, которые проходят вверх по трубе и передаются в выхлопное отверстие. Выпускное отверстие открывается, пока в цилиндре все еще сохраняется значительное давление, которое вызывает первоначальный отток выхлопных газов. Когда волна давления от импульса выхлопного газа движется по трубе, она встречает расходящуюся коническую секцию; это приводит к тому, что волна отрицательного давления отражается обратно вверх по трубе, которая достигает выпускного отверстия ближе к концу фазы выпуска, когда давление в цилиндре упало до низкого уровня, и помогает вытягивать оставшийся выхлопной газ из цилиндр. Далее по выхлопной трубе волна давления выхлопных газов встречает сходящуюся коническую секцию, и это отражает волну положительного давления обратно вверх по трубе. Эта волна рассчитана на то, чтобы достигнуть выпускного отверстия после завершения продувки, тем самым «закупоривая» выпускное отверстие, чтобы предотвратить утечку свежего заряда, и, действительно, может также подтолкнуть обратно в цилиндр любой заряд, который уже пролился.
Поскольку синхронизация этого процесса определяется, главным образом, геометрией выхлопной системы, которую чрезвычайно сложно сделать регулируемой, правильная синхронизация и, следовательно, оптимальная эффективность двигателя обычно может быть достигнута только в небольшой части диапазона рабочих скоростей двигателя.
Чрезвычайно подробное описание этих явлений см. Проектирование и моделирование двухтактных двигателей (1996), профессор Гордон Блэр из Королевский университет Белфаста, паб. SAE International, ISBN 978-1-56091-685-7.
Сети
По аналогии между физическими жидкостями, протекающими по трубам, и битами информации, протекающими через компьютерные сети, «обратное давление» используется для описания характеристики некоторых сетей, таких как Интерлакен (нетворкинг) и другие, которые используют переключение червоточины.