Seuraa 
Viestejä45973

Miksi ejektori tekee alipaineen? Ja maalaisjärkinen selitys jos sellaista on tarjolla.

Kommentit (19)

No sen tiedän että virtauksen nopeuden kasvu pienentää painetta. Sama efekti ilmeisesti lentokoneen siivessä. Mutta lähinnä se että miksi näin käy on se mietitystä aiheuttanut juttu.

Sisältö jatkuu mainoksen alla
Sisältö jatkuu mainoksen alla
bosoni
Seuraa 
Viestejä2704
leopoldhauki
Miksi ejektori tekee alipaineen? Ja maalaisjärkinen selitys jos sellaista on tarjolla.



Hydrodynamiikan yhtälöt ovat hieman raskaita, mutta jos niitä haluaa tutkiskella, niin teoreettisesti Bernoullin yhtälön voi johtaa melko suoraviivaisesti sopivilla yksinkertaistavilla oletuksilla lähtien Navier-Stokesista (tai oikeastaan Eulerin yhtälöstä, jossa viskositeetti on jätetty pois), joka taas tulee vähemmän suoraviivaisesti vielä yleisemmistä yhtälöistä. Hydrodynamiikan kurssikirjoista ja luentomateriaaleista näitä johtoja voi katsella (luentomateriaaleja löytää netistä). Voi olla hieman raskasta luettavaa.

Navier-Stokes/Eulerin yhtälö on eräänlainen momentinsäilymisyhtälö, ja Bernoullin yhtälön johdossa oletetaan sen pätevän virtausviivoilla. Hyvin ylimalkainen tulkinta Bernoullin yhtälöstä tässä tapauksessa voisi kuulua vaikkapa muodossa "jotta neste voisi kiihtyä virtausviivaa pitkin, täytyy olla virtausviivan suuntainen paine-ero (ja päinvaistoin)". Bernoullin yhtälö mahdollistaa tietysti kiihtymisen myös ulkoisen voiman, esim painovoiman, ansiosta. Tässä esimerkissä ja tulkinnassa jätin sen huomioimatta.

Jos sorruin (taas) virheeseen, niin tukka varmaan vain oli silmillä, kuten kuva osoittaa...

ekvivalentti
Seuraa 
Viestejä581

Ejektorissa on usein pieni putki isomman sisällä ja siitä pienestä pumpataan nestettä tai kaasua, joka ruiskutetaan isompaan. Tämän sisäputken aineen virtaus ottaa mukaan isomman putken aineen, jolloin isompaan putkeen syntyy virtaus. Tämä virtaus ilmenee imuna eli alipaineena. Ejektori toimii niin kaasuilla kuin nesteillä ja ainakin vesiruiskulla voi tehdä alipainetta viemärin kaasuihin. Olikohan tämä maalaisjärkinen selitys?

Ejektori on hauska laite. Testailin joskus. Esim 40 asteisella vedellä (työpaine) ei pysty kiehuttamaan alipaineessa 30 asteista vettä, vaikka työpaineeksi laittaa 100 bar. Yksinkertaisesti 40 asteinen "työ" vesi räjähtää kaasuksi, ja ei tuota virtausmassallaan kiehumispistettään alhaisempaa painetta. Tämä siis heti kun työvesi jättää suuttimen.

Samoin on mielenkiintoinen juttu, kun höyrykattilan omalla höyrynpaineella pystyy ajamaan lisää vettä samaiseen kattilaan, ejektorilla. Mm. vanhoissa vetureissa.

Myös venturi-nimeä saatetaan käyttää hieman sekaisin.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä35108
Penttinen
Ejektori on hauska laite. Testailin joskus. Esim 40 asteisella vedellä (työpaine) ei pysty kiehuttamaan alipaineessa 30 asteista vettä,vaikka työpaineeksi laittaa 100 bar.



Ejektori ei voi tuottaa matalampaa painetta kuin sen työnesteen höyrynpaine on.

Paul M
Seuraa 
Viestejä8643

Minkälainen hyötysuhde on ejektorilla verrattuna mäntäkoneeseen? Siis alipaineen tuottamisessa.

Hiirimeluexpertti. Majoneesitehtailija. Luonnontieteet: Maailman suurin uskonto. Avatar on halkaistu tykin kuula

Kontra
Seuraa 
Viestejä981
leopoldhauki

No sen tiedän että virtauksen nopeuden kasvu pienentää painetta. Sama efekti ilmeisesti lentokoneen siivessä. Mutta lähinnä se että miksi näin käy on se mietitystä aiheuttanut juttu.

Kirjassa Jaakko Hoffren, Olli Saarela: "Lentotekniikan perusteet", kumotaan tämä vanha käsitys, että lentokoneen siiven yläpinnan suurempi virtausnopeus tuottaisi yläpinnan nostovoiman. Nostovoima edellyttää aina siiven positiivista kohtauskulmaa. 

Octopitos
Seuraa 
Viestejä637
Paul M

Minkälainen hyötysuhde on ejektorilla verrattuna mäntäkoneeseen? Siis alipaineen tuottamisessa.

Hyvä!

Kun on korviaan myöten kusessa, on parempi pitää turpansa kiinnni.
o_turunen kirjoitti:
Vai olisiko tuo paksuusyksikkö.

pkinnunen
Seuraa 
Viestejä464

jos paineilmaa on " rajattomasti" käytössä tekisin minäkin alipaineeni ejektorilla,mut nyt on pumppuun tyydyttävä,on ejektori niin huoleton jättää esim. yön yli päälle kovetuksen ajaksi.

Diam
Seuraa 
Viestejä3620

Miten paljon tehokkaampi imu tai tuotto tulisi vedellä verrattuna ilmaan.

 

wiki/Ejektori

 

Onko ejektorin tai alipaineputkiston mallintamiseen mitään kevyempää softaa kuin Comsol.

Mies kysyi kaiulta: Ostanko Nuhvin vai Majorin? ja kaiku vastasi: VAI MAJORIN!

lokki
Seuraa 
Viestejä6105
Kontra

Kirjassa Jaakko Hoffren, Olli Saarela: "Lentotekniikan perusteet", kumotaan tämä vanha käsitys, että lentokoneen siiven yläpinnan suurempi virtausnopeus tuottaisi yläpinnan nostovoiman. Nostovoima edellyttää aina siiven positiivista kohtauskulmaa. 

Nostovoima ei edellytä positiivista kohtauskulmaa. Epäsymmetriset profiilit tuottavat nostovoimaa myös nolla-, jopa hiukan negatiivisillakin, kohtauskulmilla. 

Siiven yläpinnan suurempi virtausnopeus ei tosiaan ole nostovoiman syy, vaan seurausta rotaatiosta siiven ympäri. Tuo rotaatio johtuu siiven muodon ja asennon aiheuttamasta virtaussuunnan kääntymisestä alaviistoon. Nostovoima syntyy massavirran kääntämisestä alas. Siiven yläpinnalla tuon kääntyvän virtauksen ulkokaarteessa siiven yläpinnalla virtaus on alapintaa (sisäkaarre) nopeampaa ja aiheuttaa siiven yläpinnalle alapintaa pienemmän paineen.

Koska virtaus siiven kohdalla kaartaa alaviistoon, täytyy sen ulkokaarteessa siiven yläpinnalla kulkea pidempi matka, mikä aiheuttaa suuremman nopeuden ja pienemmän paineen. Suurempi nopeus yläpinnalla on siis seuraus, ei syy nostovoimalle. Silti nopeusjakaumaa ja siis painejakaumaa siiven pinnalla voidaan laskelmissa käyttää nostovoiman määrittämiseen.

Yhden fysiikan ilmiön syiden ja seurausten järjestyksen määrittäminen ei aina ole yksiselitteistä tai edes järkevää. Virtauksen kaartamiseen liittyy aina myös paine-eron syntyminen ja massavirran suunnan muutos. Mikä näistä on syy ja mikä seuraus on tilannekohtainen näkökulmakysymys.

Kontra
Seuraa 
Viestejä981
lokki
Kontra

Kirjassa Jaakko Hoffren, Olli Saarela: "Lentotekniikan perusteet", kumotaan tämä vanha käsitys, että lentokoneen siiven yläpinnan suurempi virtausnopeus tuottaisi yläpinnan nostovoiman. Nostovoima edellyttää aina siiven positiivista kohtauskulmaa. 

Nostovoima ei edellytä positiivista kohtauskulmaa. Epäsymmetriset profiilit tuottavat nostovoimaa myös nolla-, jopa hiukan negatiivisillakin, kohtauskulmilla. 

Siiven yläpinnan suurempi virtausnopeus ei tosiaan ole nostovoiman syy, vaan seurausta rotaatiosta siiven ympäri. Tuo rotaatio johtuu siiven muodon ja asennon aiheuttamasta virtaussuunnan kääntymisestä alaviistoon. Nostovoima syntyy massavirran kääntämisestä alas. Siiven yläpinnalla tuon kääntyvän virtauksen ulkokaarteessa siiven yläpinnalla virtaus on alapintaa (sisäkaarre) nopeampaa ja aiheuttaa siiven yläpinnalle alapintaa pienemmän paineen.

Koska virtaus siiven kohdalla kaartaa alaviistoon, täytyy sen ulkokaarteessa siiven yläpinnalla kulkea pidempi matka, mikä aiheuttaa suuremman nopeuden ja pienemmän paineen. Suurempi nopeus yläpinnalla on siis seuraus, ei syy nostovoimalle. Silti nopeusjakaumaa ja siis painejakaumaa siiven pinnalla voidaan laskelmissa käyttää nostovoiman määrittämiseen.

Yhden fysiikan ilmiön syiden ja seurausten järjestyksen määrittäminen ei aina ole yksiselitteistä tai edes järkevää. Virtauksen kaartamiseen liittyy aina myös paine-eron syntyminen ja massavirran suunnan muutos. Mikä näistä on syy ja mikä seuraus on tilannekohtainen näkökulmakysymys.

Siiven muotoa ja nostovoiman syntymistä on kuvattu mm tässä tiedostossa sivut 4 ja 5.

https://noppa.aalto.fi/noppa/kurssi/kul-24.3000/luennot/Kul-24_3000_luentomateriaali_soinne.3000_lentotekniikan_perusteita_2009.pdf

LENTOTEKNIIKAN PERUSTEITA – Noppa (Jaakko Hoffren/Erkki Soinne TKK Lentotekniikka)

Nostovoiman suuruus riippuu siiven pinta-alan lisäksi suoraan siiven aiheuttamasta virtauksen kääntymiskulmasta, johon voidaan vaikuttaa siiven käyristyksellä ja asennolla lentosuuntaan nähden eli kohtauskulmalla.

(alaviite1) Esimerkiksi siipiprofiilin yläpinnan ei tarvitse olla kaarevampi kuin alapinnan, jotta nostovoimaa syntyisi. Nostovoimaa syntyy vaikkapa tasolevyllä. Profiilin muoto määräytyy lähinnä pyrkimyksestä saavuttaa pieni vastuskerroin tai suuri nostovoimakertoimen maksimiarvo.

En maininnut aikaisemmassa kommentissani siiven käyristyksen merkitystä nostovoiman synnyttämiseksi kohtauskulman lisäksi, kun asiaa ei muistaakseni mainittu mainitsemassani oppikirjassa.

Vai mitä kohtauskulmalla takoitetaan? Purjelennon perusteissa määriteltiin kaarevan siiven kohtauskulma siiven takaosan kaarevuuden mukaan. Sen mukaan aina tarvitaan positiivinen kohtauskulma nostovoiman syntymiseksi.  

Eli tuo lause edellä siiven käyristyksellä ja asennolla lentosuuntaan nähden eli kohtauskulmalla tarkoitettaisiin sen mukaan kohtauskulmaa siiven takaosan kaarevuuden mukaan, eikä siiven etuosan mukaan. Eli etuosassa kohtauskulma voisi olla vähän negatiivinenkin.

Suosituimmat

Uusimmat

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Suosituimmat