Fråga angående basreflexrör.

Hur funkar tekniken bakom bra hifi?

Moderator: Redaktörer

Användarvisningsbild
AndersJ
 
Inlägg: 613
Blev medlem: 2004-07-26

Inläggav AndersJ » 2004-08-01 19:32

Han läsa Svantes fråga innan jag for iväg på ett 4års kalas där jag kunde tillbringa tiden till lite författande.

Likformighetslag Reynolds tal. För att kunna omvandla strömningsegenskaper mellan modeller och fullskala så måste vi tillämpa olika likformighetslagar, varav Reynolds är en av dem.

Re = (U*L)/v

U = karakteristiks hastighet, vid rörströmning är U medelhastigheten i röret och vid omströmmade kroppar är det den ostörda friströmshastigheten vi använder.
L = karakteristisk dimension, vid rörströmning är L = diametern.
v = kinematisk viskositet

Då jag inte har någon formeleditor kommer jag att skriva suffix inom(), hoppas att det går att läsa ändå.

Exempel vi vill att en modell av ett lastbilsekipage skall simuleras för vad som gäller för ett 24m ekipage i 90km/h = 25m/s. Modellen är 2,4m lång dvs 1/10 av fullskalan. Vilken hastighet på strömningen i vindtunneln måste då våran modell testas vid? ((U(full)*L(full))/v(full))=((U(modell)*L(modell))/v(modell)), i vårat fall blir då den hastighet vi vill ha 250m/s, detta är ca 0,74Mach och kommer att innebära stor kompressibilitet . Det är alltså inget alternativ, vi kan då testa att byta ut våran fluid för att erhålla ett annat v(vanligen vatten) och därigenom få en lägre strömningshastighet.

Vi kan också använda Reynolds tal för att till viss del avgöra vilken typ av strömning vi har, om den är laminär eller turbulent. Vi använder oss då av det kritiska Reynolds tal Re(kr). Re(kr) är det tal där omslag sker mellan laminär och turbulent strömning. Över Re(kr) så får vi turbulens. Reynolds tal kan också användas för att beräkna vart på exempelvis en vinge, en plan platta eller vattnet ur en kran som omslag kommer att ske.

Re(kr) kan skilja väldigt mycket och för strömning i cirkulära rör med stora störningar används ofta Re(kr)=2300, störningar finns i flera former. Ojämn yta i röret, temperaturskillnader mellan fluid och rör, ofördelaktigt inlopp, luften redan störd när den når röret osv, dvs allt som stör flödet. Kritiska värden upp till 60000 skall ha uppmätts då man har försökt att eliminerat tänkbara störningar. Re(kr) går att utläsa ur tabeller för det aktuella fallet.

Exempel. Luftströmning genom rör med diameter 0,015m vid 20graderC, vilken omslagshastighet får vi om vi antar RE(kr)=2300

U(kr) = (v*Re(kr)/d) = (15*10^-6 *2300)/0,015 = 2,3m/s, dvs i detta fall så kommer strömningen från att ha varit laminär övergå till att vara turbulent.

Ur LiTH_IKP-R1227 kan vi läsa, för strömning mellan två plana plattor på avståndet h gäller
Re(kr) = (U*h)/v = 500.

För att kunna använda samma formler och diagram för icke-cirkulära rör som de vi använder till cirkulära så använder vi oss av hydrauliska diametern d(h). Detta gäller för turbulent strömning, ej laminär.
d(h) = (4*arean)/omkretsen.

Varken Re(kr) eller hydrauliska diametern vid turbulent strömning är gynnsam för slitsen så jag är tveksam till dess existensberättigande. Den måste kunna ge en helt omatchad olinjäritet tycker jag.

Hoppas att det blev någorlunda förståligt.


Mvh Anders

Användarvisningsbild
Svante
Audiot!
 
Inlägg: 37552
Blev medlem: 2004-03-03
Ort: oakustisk

Inläggav Svante » 2004-08-01 19:54

Ja, attans, som sagt det börjar bli nivå här, som sagt. Det här är ju kanonsaker. Jag tror jag behöver en kurs i det här. Men som Isidor sa, hur blir det om flödet inte är statiskt, ändras Re(kr) då?
Så länge har jag längat efter att loudness war skulle vara över. Nu börjar jag tro att vi faktiskt är där. Kruxet är att vi förlorade.

Användarvisningsbild
Svante
Audiot!
 
Inlägg: 37552
Blev medlem: 2004-03-03
Ort: oakustisk

Inläggav Svante » 2004-08-01 19:54

Ja, attans, som sagt det börjar bli nivå här, som sagt. Det här är ju kanonsaker. Jag tror jag behöver en kurs i det här. Men som Isidor sa, hur blir det om flödet inte är statiskt, ändras Re(kr) då?
Så länge har jag längat efter att loudness war skulle vara över. Nu börjar jag tro att vi faktiskt är där. Kruxet är att vi förlorade.

Användarvisningsbild
Isidor
 
Inlägg: 991
Blev medlem: 2003-10-06
Ort: Stockholm

Inläggav Isidor » 2004-08-01 22:57

Anders,

Varken Re(kr) eller hydrauliska diametern vid turbulent strömning är gynnsam för slitsen så jag är tveksam till dess existensberättigande. Den måste kunna ge en helt omatchad olinjäritet tycker jag.


Jag tror nog att du glömmer något här, det faktum att h kan och bör göras ordentligt litet. "Höga" slitsar ger, som du är inne på, bara nackdelar, men med slitsar med ett stort sidoförhållande är det en annan sak. Detta framgår av dina egna värden på Re(kr). Med index c för cirkulär port och s för slitsformad får vi följande förhållande för den kritiska hastigheten:

U(kr)c/U(kr)s = 2300*h/(500*d) = 4.6 h/d

M.a.o., när h < d/4.6 så är den slitsformade porten att föredra. Fördelarna gäller naturligtvis även när strömningen är fullt turbulent då den hydrauliska diametern motsvarar ca 2h (för oändligt sidoförhållande). I praktiken kan man dock inte göra slitsen hur platt som helst eftersom det laminära strömningsmotståndet ökar ganska fort när man närmar sig mm-området.

Användarvisningsbild
Svante
Audiot!
 
Inlägg: 37552
Blev medlem: 2004-03-03
Ort: oakustisk

Inläggav Svante » 2004-08-01 23:50

Isidor skrev:U(kr)c/U(kr)s = 2300*h/(500*d) = 4.6 h/d

M.a.o., när h < d/4.6 så är den slitsformade porten att föredra. Fördelarna gäller naturligtvis även när strömningen är fullt turbulent då den hydrauliska diametern motsvarar ca 2h (för oändligt sidoförhållande). I praktiken kan man dock inte göra slitsen hur platt som helst eftersom det laminära strömningsmotståndet ökar ganska fort när man närmar sig mm-området.


Hmm.. Innebär allt detta att det är fördelaktigt att "dela av" ett fyrkantigt (eller runt för den delen) rör i längsled på ett eller flera ställen?

Det ska väl sägas också att det ni optimerar mot nu är turbulens inuti röret. Är det så att det med mindre turbulens i röret följer att allt annat blir bättre (för en given fh etc, förstås)?
Så länge har jag längat efter att loudness war skulle vara över. Nu börjar jag tro att vi faktiskt är där. Kruxet är att vi förlorade.

Användarvisningsbild
patrikf_inaktiv
 
Inlägg: 1990
Blev medlem: 2003-12-07
Ort: Stockholm

Inläggav patrikf_inaktiv » 2004-08-01 23:55

Hmm.. Innebär allt detta att det är fördelaktigt att "dela av" ett fyrkantigt (eller runt för den delen) rör i längsled på ett eller flera ställen?

Om du tittar på bilden den kläggiga högtalaren här: http://www.faktiskt.se/modules.php?name ... c&start=25
så är det gjort på det sättet om jag förstår dig rätt.

Användarvisningsbild
Svante
Audiot!
 
Inlägg: 37552
Blev medlem: 2004-03-03
Ort: oakustisk

Inläggav Svante » 2004-08-02 00:17

patrikf skrev:
Hmm.. Innebär allt detta att det är fördelaktigt att "dela av" ett fyrkantigt (eller runt för den delen) rör i längsled på ett eller flera ställen?

Om du tittar på bilden den kläggiga högtalaren här: http://www.faktiskt.se/modules.php?name ... c&start=25
så är det gjort på det sättet om jag förstår dig rätt.


Ehh, ja alltså tolkar man Isidors inlägg så skulle den avdelningen göra det värre. Jag tänkte nog på andra ledden så att det blir två plattare portar, med högre bredd/höjd-förhållande.
Så länge har jag längat efter att loudness war skulle vara över. Nu börjar jag tro att vi faktiskt är där. Kruxet är att vi förlorade.

Användarvisningsbild
AndersJ
 
Inlägg: 613
Blev medlem: 2004-07-26

Inläggav AndersJ » 2004-08-02 00:54

Jag skrev nog inte riktigt allt som jag tänkte där innan tyvärr. Re(kr)= 2300 skall vi förhoppningsvis inte behöva att i vårat rör, det är vad de gravrostiga rören ner i backen som förser oss med vatten har. Vi kan givetvis räkna med betydligt högre Re(kr) än så. Att ha skarpa kanter inuti rören som på vissa delbara rör kommer att ge samma effekt som dimplingarna på en golfboll eller som i B&Ws 700-serie 8) nämligen att trigga omslag till turbulent strömning.

Isidor
Fördelarna gäller naturligtvis även när strömningen är fullt turbulent då den hydrauliska diametern motsvarar ca 2h (för oändligt sidoförhållande).


Här är jag inte med riktigt, för det handlar väl inte bara om flöden i röret? Jag ska villigt erkänna att jag inte har koll på det där med avstämningen av resonanser, men är inte luftens massa av betydelse för avstämningen?
Om vi tar en slits med måttet 2,2*36cm så motsvarar det ungefär ett cirkulärt tvärsnitt med diametern 10cm. Men om vi då räknar med dh=(4*arean)/omkretsen så får vi dh=4,15cm och detta innebär ju en ruskig förträngning.

Vi kommer inte heller ifrån sekundärströmningen i slitsen när vi väl begränsar den i sidoförhållande och som du också påpekar så kommer även ett laminärt gränsskikt att påverka en slits med låg höjd.

Den cirkulära porten kommer ju att bete sig snällare även om vi får strömningsförhållanden som vi inte hade tänkt oss och vi kan säkerligen få Re(kr) tillräckligt högt för att kunna vara helt nöjda.

Ett förtydligande om vad ett gränsskikt är för den som inte vet.
Om vi tar en skiva som befinner sig i en framströmmande fluid så kommer hastigheten på fluiden närmast skivan att vara 0. Men ju längre från ytan vi kommer desto högre hastighet får våran fluid. gränsskiktets tjocklek når sitt maximum där vi uppnår 99% av friströmshastigheten, där tar gränsskiktet slut.

Detta ger mig ett bra tillfälle att länka till ett fint flygplan. Om länken fungerar så kan man se att luftintagen är placerade en bit ifrån kroppen just för att man inte vill ha in detta gränsskikt i luftintaget.

http://tomcat85.free.fr/viggen-06.jpg

Mvh Anders

Användarvisningsbild
AndersJ
 
Inlägg: 613
Blev medlem: 2004-07-26

Inläggav AndersJ » 2004-08-02 01:05

Svante
Ehh, ja alltså tolkar man Isidors inlägg så skulle den avdelningen göra det värre.


Det stämmer det blir sekundära strömningar i de där hörnen du skapar. Och givetvis bör även slitsarna ha rundade hörn för att minska risken för att kanterna kommer att agera strypfläns. Om det sedan är hörbart är en annan fråga.

Mvh Anders

Användarvisningsbild
patrikf_inaktiv
 
Inlägg: 1990
Blev medlem: 2003-12-07
Ort: Stockholm

Inläggav patrikf_inaktiv » 2004-08-02 07:21

Svante skrev:
Ehh, ja alltså tolkar man Isidors inlägg så skulle den avdelningen göra det värre.


Ok, då får jag hoppas att pinnens funktion som stag ger större hörbar fördel än dess nackdel som port...

Användarvisningsbild
Svante
Audiot!
 
Inlägg: 37552
Blev medlem: 2004-03-03
Ort: oakustisk

Inläggav Svante » 2004-08-02 11:07

Bra diskussion det här...

AndersJ skrev: Jag ska villigt erkänna att jag inte har koll på det där med avstämningen av resonanser, men är inte luftens massa av betydelse för avstämningen?


Jojust det. Man kan tänka akustiskt eller mekaniskt. Om man tänker mekaniskt så har luftpluggen en massa Mm=rho0*L*S (mätt i kg) och lådan en fjädring Cm=V/(rho0*c^2*S^2) (mätt i m/N).

Om man tänker akustiskt blir den akustiska massan i stället Ma=rho0*L/S (mätt i kg/m^4=Ns^2/m^5) och den akustiska fjädringen Ca=V/(rho0*c^2) (mätt i m^5/N).

I båda fallen kan resonansvinkelfrekvensen beräknas som 1/sqrt(MC) och blir formeln för helmholtzresonatorns resonansvinkelfrekvens wh=c*sqrt(S/(LV)). Där syns det tydligt att wh bestäms av kvoten mellan S och L. Låser man L så ska ytan vara densamma för cirkulär och slitsformad port, åtminstone för små signaler (och det är väl rimligt att anta att de ska spela lika när man spelar svagt).

Sen ovanpå detta kommer allt det fina finlir som ni nu beskriver så bra. Mera!
Så länge har jag längat efter att loudness war skulle vara över. Nu börjar jag tro att vi faktiskt är där. Kruxet är att vi förlorade.

Användarvisningsbild
DQ-20
Skum fogare
 
Inlägg: 8579
Blev medlem: 2003-12-03
Ort: ografi

Inläggav DQ-20 » 2004-08-02 11:25

AndersJ skrev:
B&W har på några modeller dimplade portar, har de det enbart för att många tror att det ska sänka friktionsmotståndet eller skulle det turbulenta gränsskiktet möjligen kunna ge någon fördel när luften skall lämna porten?

Mvh Anders


Ojämnheter i ytan kan hur konstigt det än låter göra att det turbulenta området minskar jämfört med en slät yta. Genom att "för-störa" luften lite blir avlösningen inte lika abrupt och det turbulenta området minskar = mindre energiförlust. Om B&W har sina gropar att denna anledning vill jag låta var osagt. Lösningen fungerar bara om flödet från början är laminärt för att sedan övergå till turbulent: man kan får ingen effekt om hela flödet är turbulent. Bäst är ju om man kan slippa turbulens över huvudtaget.

/Dahlqvist
I try to change the formality and everything about it
People killing people for a reason
You make mistakes
You don't regret
So make a conclusion
.

- Infected Mushroom: Change the formality

Användarvisningsbild
Naqref
Saknad grundare, †2014
 
Inlägg: 27893
Blev medlem: 2003-03-23
Ort: Krischansta

Inläggav Naqref » 2004-08-02 12:14

Dahlqvist skrev:Om B&W har sina gropar att denna anledning vill jag låta var osagt.


De anger den orsaken i a f.
Audiodesigner åt en del. Larsen, Holographic Audio etc.
CEO och huvudägare i Acoustic Landscape R&D AB.
CTO / R&D Manager och delägare i Acoustic Illusion AB.

Användarvisningsbild
DQ-20
Skum fogare
 
Inlägg: 8579
Blev medlem: 2003-12-03
Ort: ografi

Inläggav DQ-20 » 2004-08-02 15:19

Naqref skrev:
Dahlqvist skrev:Om B&W har sina gropar att denna anledning vill jag låta var osagt.


De anger den orsaken i a f.


Då var det sagt! :)

/Dahlqvist
I try to change the formality and everything about it
People killing people for a reason
You make mistakes
You don't regret
So make a conclusion
.

- Infected Mushroom: Change the formality

Användarvisningsbild
AndersJ
 
Inlägg: 613
Blev medlem: 2004-07-26

Inläggav AndersJ » 2004-08-02 15:34

Dahlqvist
Ojämnheter i ytan kan hur konstigt det än låter göra att det turbulenta området minskar jämfört med en slät yta. Genom att "för-störa" luften lite blir avlösningen inte lika abrupt och det turbulenta området minskar = mindre energiförlust.



Ja visst kan vi minska formmotståndet på en omströmmad kropp på det viset. Fast jag hade nog inte valt att använda de orden, vi bör ju skilja på turbulensen i gränsskiktet och på strömningen i vaken.

Mvh Anders

Användarvisningsbild
DQ-20
Skum fogare
 
Inlägg: 8579
Blev medlem: 2003-12-03
Ort: ografi

Inläggav DQ-20 » 2004-08-02 15:55

AndersJ skrev:Dahlqvist
Ojämnheter i ytan kan hur konstigt det än låter göra att det turbulenta området minskar jämfört med en slät yta. Genom att "för-störa" luften lite blir avlösningen inte lika abrupt och det turbulenta området minskar = mindre energiförlust.



Ja visst kan vi minska formmotståndet på en omströmmad kropp på det viset. Fast jag hade nog inte valt att använda de orden, vi bör ju skilja på turbulensen i gränsskiktet och på strömningen i vaken.

Mvh Anders


OK. Jag avsåg strömningen i vaken, dvs det turbulenta fält som uppstår efter avlösning. Rätt skall vara rätt.

/Dahlqvist
I try to change the formality and everything about it
People killing people for a reason
You make mistakes
You don't regret
So make a conclusion
.

- Infected Mushroom: Change the formality

Maarten
 
Inlägg: 3834
Blev medlem: 2003-05-25
Ort: Göteborg

Inläggav Maarten » 2004-08-02 18:34

Oj, det var hög nivå i denna tråd. Kul att läsa Isidor's högnivåinlägg igen! :) AndersJ, Svante mfl verkar ju vara med på noterna 8) :D

Man lär sig grejer här... Roligt

Användarvisningsbild
Svante
Audiot!
 
Inlägg: 37552
Blev medlem: 2004-03-03
Ort: oakustisk

Inläggav Svante » 2004-08-04 00:57

Isidor (om du är kvar): Hur var det, skulle turbulensbenägenheten minska i en port med cirkulärt tvärsnitt, om man delade av den i ett antal tunna(re) skikt mha mellanväggar?
Så länge har jag längat efter att loudness war skulle vara över. Nu börjar jag tro att vi faktiskt är där. Kruxet är att vi förlorade.

Användarvisningsbild
AndersJ
 
Inlägg: 613
Blev medlem: 2004-07-26

Inläggav AndersJ » 2004-08-06 13:59

Svante
Hur var det, skulle turbulensbenägenheten minska i en port med cirkulärt tvärsnitt, om man delade av den i ett antal tunna(re) skikt mha mellanväggar?


Detta kommer att bilda en massa hörn där skivan ansluter mot det cirkulära tvärsnittet och på dessa ställen kommer du att få sekundära strömningar, dvs ett roterande flöde. Skivorna måste också vara tunna eller med rundade kanter för att inte ställa till med turbulens när luften strömmar in över dem.

När det gäller motstånd över fyrkantsprofiler så kan man i Aerodynamiska grundbegrepp av K.Karlin läsa att "profiler med skarpa hörn är praktiskt oberoende av Re" och detta är för att vi stör strömningen med våra hörn. De måste att ett stort förhållande mellan tjocklek och längd i strömmningens riktning för att vi skall kunna bortse ifrån det.

Det är nog bättre att du tar barnen till McDonalds tills du har fått ihop tillräckligt med sugrör för att fylla portarna 8)


Anders

Användarvisningsbild
Svante
Audiot!
 
Inlägg: 37552
Blev medlem: 2004-03-03
Ort: oakustisk

Inläggav Svante » 2004-08-06 19:44

OK, så hörn i kanalen (röret) är dåligt ur turbulenssynpunkt.

Vad jag far efter är om det är bra att tvärsnittsytan är fördelad på flera delytor, jag insåg inte det där med hörnen, så om jag omformulerar mig lite:

Är det bra ur turbulenssynpunkt att fördela ytan på flera kanaler? Ställ ett stort rör mot fyra cirkulära med halva diametern.
Så länge har jag längat efter att loudness war skulle vara över. Nu börjar jag tro att vi faktiskt är där. Kruxet är att vi förlorade.

Användarvisningsbild
AndersJ
 
Inlägg: 613
Blev medlem: 2004-07-26

Inläggav AndersJ » 2004-08-06 20:12

Eftersom vi får ett lägre reynolds tal med mindre diameter så kan vi ha större flödeshastighet innan vi når den gräns där turbulens uppstår. Så svaret bör vara ja på den frågan.

Den litteraturen jag sitter på är inriktad mot flygplans aerodynamik så det är tunt med data på rör där, men jag ska se om jag kan hitta tabeller för Re med avseende på ytans skrovlighet någon gång efter tentaperioden. Det ska finnas något tyskt monsterverk där alla tänkbara rörformer och ytjämnheter är noggrant undersökta, så jag får kanske ta en runda på biblioteket.

Anders

Användarvisningsbild
Naqref
Saknad grundare, †2014
 
Inlägg: 27893
Blev medlem: 2003-03-23
Ort: Krischansta

Inläggav Naqref » 2004-08-06 21:51

Kanske lite OT men finns det något bra verk som handlar om samverkan mellan statiska flöden och pulsande?
Audiodesigner åt en del. Larsen, Holographic Audio etc.
CEO och huvudägare i Acoustic Landscape R&D AB.
CTO / R&D Manager och delägare i Acoustic Illusion AB.

Användarvisningsbild
AndersJ
 
Inlägg: 613
Blev medlem: 2004-07-26

Inläggav AndersJ » 2004-08-06 23:58

Naqref
Kanske lite OT men finns det något bra verk som handlar om samverkan mellan statiska flöden och pulsande?


Finns gör det säkert men jag känner tyvärr inte till något. Men enligt en lärare jag har haft så ska man leta bland tyskspråkiga böcker för att finna vad han kallade ingenjörsmässiga böcker.


Anders

Användarvisningsbild
Isidor
 
Inlägg: 991
Blev medlem: 2003-10-06
Ort: Stockholm

Inläggav Isidor » 2004-08-08 21:49

Så fort flödet blir någorlunda turbulent är basreflexprincipen egentligen meningslös. Detta eftersom det totala turbulenta tryckfallet fullständigt bromsar flödet med extrem distorsion som följd (även om det kanske snarare är den kraftiga kompressionen och frekvensgångsavvikelser som är det mest hörbara resultatet, se tidigare inlägg). Den helt dominerande delen av detta tryckfall uppstår i in- och utloppen eftersom portarna i sammanhanget är mycket korta (och vanligtvis raka).

En välkonstruerad 100 mm cirkulär port klarar i allra bästa fall strömningshastigheter uppåt 20 m/s (RMS) innan total mättnad inträder. Observera att detta förutsätter ordentligt rundade kanter och även en liten baffel på portens insida. Halvslafsiga varianter utan rundningar och baffel kommer inte upp i mer än ca 5 m/s gränshastighet. Det mesta talar för att strömningen i praktiken, i dominerande utsträckning, är laminär upp till detta kanske halva ovanstående hastigheter där turbulensen kommer igång ordentligt (Re = 15 000 - 70 000). Studerar man de tryckfall som uppstår vid turbulent flöde och jämför dessa med ljudtrycket i porten inser man ganska snart att basreflexprincipen är mycket känslig för turbulens. Faktum är att turbulensgraden måste vara närmast obefintlig för att hygglig linjäritet skall råda.

För att exemplifiera vad som händer i termer av någorlunda distorsionsfria ljudtrycksnivåer utgår vi från en strömningsoptimerad 100 mm-port, avstämd till 20 Hz. Säg att vi av linjäritetsskäl tillåter kanske hälften av gräns- eller mättnadshastigheten på 20 m/s, alltså ca 10 m/s. Maximal ljudtrycksnivå vid 20 Hz i lyssningspositionen i ett normalt rum landar då i trakten av 105 - 110 dB. Självklart ganska högt, men egentligen inte tillräckligt. (Hembioentusiaster känner självklart till att maxnivån i effektkanalen i Dolbys AC3 (DD 5.1) är specad till 115 dB.) Notera även att en dålig cirkulär 100 mm port inte klarar mer än omkring 95 - 100 dB enligt samma kriterier. I flertalet kommersiella konstruktioner rundar man bara på högtalarens utsida och hoppar helt över åtgärder på insidan, något som är ganska meningslöst.)

Om man nu ersätter den cirkulära 100 mm-porten med en likaledes strömningsoptimerad 7 mm hög slits med samma tvärsnittsarea så händer följande: p.g.a. ett mer fördelaktigt Reynolds tal uppnår vi en gränshastighet som är drygt 3 ggr högre och därmed också en gränsljudtrycksnivå som är ca 10 dB högre. Vi kommer alltså upp omkring 115 - 120 dB under samma förutsättningar som ovan innan distorsionen blir alltför svår. Att den slitsformade porten kan uppträda sämre (med bl.a. sekundärströmmar) under turbulenta förhållanden spelar mindre roll. Vi offrar gärna turbulenta prestanda för ett utsträckt laminärdominerat, och därmed mer eller mindre linjärt, område. Det något ökade laminära strömningsmotståndet i slitsen ger även en försumbar känslighetsminskning på ca 0.3 - 0.5 dB.

Det bör observeras att denna tillämpning med optimering mot linjäritet skiljer sig totalt mot typisk kanalströmning där man ställs inför helt andra problem. Därav den ganska ovanliga slutsatsen om att slitsen är att föredra.

För övrigt är det av samma skäl en fördel med t.ex. 4 st 50 mm-rör jämfört med ett på 100 mm. Allt annat lika uppnår vi omkring dubbla hastigheten/volymflödet för samma distorsion och därmed ca 6 dB högre nivå innan vi får problem. Resonemanget blir mer rättframt här eftersom formen ger samma förutsättningar och enda skillnaden ligger i ett hälften så stort Reynolds tal för en given strömningshastighet för 50 mm-portarna. Här får man inte ens några, i det här fallet mest teoretiska, nackdelar i form av sekundärströmmar.

När det gäller frågan om B&W:s "gropar" så är de sannolikt mest en marknadsföringsåtgärd. Man tycks ha hämtat inspiration från den typiska ytstrukturen för golfbollar, men där råder helt andra förhållanden med ett fullt turbulent fält, separation och vakbildning. Det kan kanske vara intressant att känna till att man knappast skulle få iväg en golfboll mycket mer än sådär 100 m utan gropar. I fallet basreflexportar kan jag dock inte se ens teoretiska fördelar, snarare nackdelar.

Användarvisningsbild
Svante
Audiot!
 
Inlägg: 37552
Blev medlem: 2004-03-03
Ort: oakustisk

Inläggav Svante » 2004-08-08 22:09

Isidor skrev:För övrigt är det av samma skäl en fördel med t.ex. 4 st 50 mm-rör jämfört med ett på 100 mm. Allt annat lika uppnår vi omkring dubbla hastigheten/volymflödet för samma distorsion och därmed ca 6 dB högre nivå innan vi får problem. Resonemanget blir mer rättframt här eftersom formen ger samma förutsättningar och enda skillnaden ligger i ett hälften så stort Reynolds tal för en given strömningshastighet för 50 mm-portarna. Här får man inte ens några, i det här fallet mest teoretiska, nackdelar i form av sekundärströmmar.


Attans intressant, det här. Får jag då bara för att sätta spiken i kistan på min tro att stora rör är bättre sammanfatta med mina ord: Rör med liten tvärsnittsarea ger lite mer resistans vid låga nivåer, men detta spelar ganska liten roll. Vid höga nivåer vinner man dock en viktig fördel eftersom det inte finns samma utrymme för virvlar (=turbulens) att uppstå. Därför "tål" en liten port högre partikelhastighet.

Så en terminologifråga; sekundärströmningar, är det själva turbulensen det? Skulle primärströmningen vara det laminära flödet?
Så länge har jag längat efter att loudness war skulle vara över. Nu börjar jag tro att vi faktiskt är där. Kruxet är att vi förlorade.

Användarvisningsbild
Isidor
 
Inlägg: 991
Blev medlem: 2003-10-06
Ort: Stockholm

Inläggav Isidor » 2004-08-09 12:29

Jag skulle nog vilja säga att den extra akustiska resistans man får via laminärt strömningsmotstånd i en mindre port är helt försumbar så länge som man håller sig över tvärsnittsdimensioner på någon cm eller så. Vi talar tiondelar av en dB, eller mindre, här.

Sekundärströmning har såvitt jag vet ingen vattenfast definition, men betyder ungefär "områden med mot huvudströmningen mer eller mindre kraftigt avvikande och åtminstone delvis stabila hastighetsfält". Eller "tydliga strömningsavvikelser" kanske. Ett exempel är små (motroterande) virvlar i hörnen på krökar i kanaler (lätta att skapa om man t.ex. sätter snurr på vattnet i en rektangulär behållare). Turbulens är ett mer generellt begrepp och är mer instabil eller slumpartad till sin natur.

Användarvisningsbild
AndersJ
 
Inlägg: 613
Blev medlem: 2004-07-26

Inläggav AndersJ » 2004-08-09 12:35

Svante
Rör med liten tvärsnittsarea ger lite mer resistans vid låga nivåer, men detta spelar ganska liten roll.


Precis detta går givetvis att räkna på men för alla rimliga dimensioner på portar är det nog onödigt arbete.

Så en terminologifråga; sekundärströmningar, är det själva turbulensen det? Skulle primärströmningen vara det laminära flödet?


Nej vårat primärflöde kan mycket väl vara turbulent. Om vi har ett rör med triangelformat tvärsnitt med sidorna 10cm. Så får vi vid turbulent flöde en hydraulisk diameter som motsvarar ett rör på 6,67cm. Flödet blir då inte effektivt i hela tvärnittet. Runt detta flöde ute i hörnen så kommer vi att få strömningar som inte har samma rörelsemönster som vårat primära flöde i mitten, detta är sekundärsträmningar.


Anders

Användarvisningsbild
Isidor
 
Inlägg: 991
Blev medlem: 2003-10-06
Ort: Stockholm

Inläggav Isidor » 2004-08-16 19:32

Naqref efterlyste tidigare i denna tråd någon form av dimensioneringsregler för basreflexportar i storsignalområdet. Även om dessa för den någorlunda insatte redan framgår av mina tidigare inlägg så kanske man bör renodla det hela lite mer. Om vi för enkelhets skull håller oss till cirkulära tvärsnitt så kan man ge följande råd:

1. Använd alltid ordentliga rundade "trattar" på in- och utsida. Trattens yttre tvärsnittsarea bör inte understiga dubbla rörtvärsnittsarean och gärna vara ännu större. Komplettera gärna tratten med en liten baffel på insidan. Räkna med att omkring halva trattlängden bör läggas till rörlängden på varje sida för beräkning av portens effektiva längd.

2. Placera aldrig porten i direkt närhet av elementet eftersom turbulensproblemen då kan bli oöverstigliga. Ju längre avstånd, desto bättre.

3. För en strömningsoptimerad port med diametern 100 mm kan man tillåta partikelhastigheter på omkring 10 m/s RMS innan distorsionen börjar att öka okontrollerat. Detta värde är skalbart inom rimliga gränser så att man kan tillåta ca 20 m/s för ett 50 mm-rör och ca 5 m/s för ett 200 mm-rör (som nog inte är alltför vanliga i praktiken). Det maximala volymflödet ökar alltså med ca 6 dB per diameterfördubbling snarare än 12 dB p.g.a. tidigare omslag till turbulent strömning. En icke optimerad port (utan ordentliga trattar) klarar vanligtvis inte mer än en fjärdedel av ovanstående hastigheter.

4. Större portar (som oftast används i kombination med volymflödeskapabla element) delas med fördel upp i ett flertal mindre varianter med samma totala tvärsnittsarea.

Användarvisningsbild
Svante
Audiot!
 
Inlägg: 37552
Blev medlem: 2004-03-03
Ort: oakustisk

Inläggav Svante » 2004-08-16 21:06

Isidor skrev:2. Placera aldrig porten i direkt närhet av elementet eftersom turbulensproblemen då kan bli oöverstigliga. Ju längre avstånd, desto bättre.


Kanonbra med en sammanfattning, Isidor, men varför 2:an? Varför blir det mer turbulens nära elementet?
Så länge har jag längat efter att loudness war skulle vara över. Nu börjar jag tro att vi faktiskt är där. Kruxet är att vi förlorade.

Användarvisningsbild
Naqref
Saknad grundare, †2014
 
Inlägg: 27893
Blev medlem: 2003-03-23
Ort: Krischansta

Inläggav Naqref » 2004-08-16 21:17

Mycket bra tumregler! Tackar! :)
Audiodesigner åt en del. Larsen, Holographic Audio etc.
CEO och huvudägare i Acoustic Landscape R&D AB.
CTO / R&D Manager och delägare i Acoustic Illusion AB.

FöregåendeNästa

Återgå till Teknikforum


Vilka är online

Användare som besöker denna kategori: Inga registrerade användare och 7 gäster