Såhär sa Isidor en gång i tiden
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.
viewtopic.php?f=10&t=3140&start=30Det viktiga är alltså att hålla höjden tillräckligt låg i förhållande till bredden.
För två vanliga portstorlekar omsatta till slits blir alltså maxhöjden följande.
69mm = h<15mm
100mm = h<21mm
I Basta simulerar jag det genom att sätta portdiamtern till den höjd slitsen ska ha och sedan sätter jag antalet rör så att arean motsvarar slitsens area. Max velocity sätter jag till 40 m/s. Om det motsvarar verkligheten vet jag dock inte, men det är så jag tolkat det från ovan nämnda tråd.
Dvs en väl utformad port (bästa fall) med diametern 100mm med marginal klarar en hastighet på 10m/s och det skalar linjärt. Dvs en 50mm port klarar 20m/s. 25mm ska då klara 40m/s osv
Saxar in ett till citat från Isidor
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.