Введение

Впускное отверстие (также inlet) – это отверстие, конструкция или система, через которые жидкость поступает в пространство или машину вследствие разницы давлений между внешней средой и внутренним пространством. Эта разница давлений может создаваться внутри механизмом или снаружи – динамическим давлением потока или гидростатическим давлением. Скорость потока через впускное отверстие зависит от разницы давлений, свойств жидкости и геометрии впускного устройства. Впускное отверстие включает в себя само отверстие или область, а также профиль его кромки, определяющий потери напора при входе, и служит для захвата потока из резервуара или накопительной емкости. В контексте авиационных газотурбинных или прямоточных воздушно-реактивных двигателей, впускное отверстие определяет область захвата воздуха и присоединенный воздуховод, за которым следует компрессор или камера сгорания. В этом случае его также можно назвать диффузором. Для двигателя внутреннего сгорания автомобиля компоненты, через которые воздух поступает в цилиндры, коллективно называются впускной системой и могут включать впускной канал и клапан. Впускное устройство для гидроэлектростанции – это область захвата воды в резервуаре, которая питает напорный трубопровод или открытый канал.

Вентиляционные сооружения для автомобильных двигателей

Ранние системы впуска воздуха в автомобилях представляли собой простые воздухозаборники, соединенные непосредственно с карбюраторами. Первый воздушный фильтр был установлен на Packard Twin Six в 1915 году. Современная система впуска воздуха в автомобиль состоит из трех основных компонентов: воздушного фильтра, датчика массового расхода воздуха и дроссельной заслонки. Некоторые современные системы впуска могут быть весьма сложными и часто включают в себя специально разработанные впускные коллекторы для оптимального распределения воздуха и воздушно-топливной смеси по цилиндрам. Многие современные автомобили оснащаются шумоглушителями для снижения уровня шума, проникающего в салон. Шумоглушители затрудняют прохождение воздуха и создают турбулентность, что снижает общую мощность, поэтому любители тюнинга часто их удаляют. Все вышеперечисленное обычно достигается путем проведения испытаний на стенде для измерения расхода воздуха на этапе проектирования каналов. Автомобили, оснащенные турбокомпрессорами или нагнетателями, которые подают воздух в двигатель под давлением, обычно имеют высокоэффективные системы впуска для значительного повышения производительности. Серийные автомобили имеют воздухозаборники определенной длины, чтобы вызвать вибрацию и резонанс воздуха на определенной частоте, способствуя поступлению воздуха в камеру сгорания. Компании, специализирующиеся на тюнинге автомобилей, предлагают дроссельные заслонки и воздушные фильтры большего размера для уменьшения сопротивления потоку воздуха, что достигается за счет изменения гармоник впускной системы и приводит к небольшому увеличению мощности или крутящего момента.

Ввоз воздушных судов

В воздушных судах с поршневыми двигателями используются системы воздухозаборников, аналогичные автомобильным. С развитием реактивных двигателей и последующей возможностью достижения самолетами сверхзвуковых скоростей, возникла необходимость в разработке воздухозаборников, обеспечивающих требуемый двигателем поток в широком диапазоне режимов работы, а также подачу воздуха с высоким восстановлением давления и минимальными искажениями. Эти конструкции становились все более сложными по мере увеличения скорости самолетов до 3,0 и 3,2 Маха, что являлось расчетными точками для XB 70 и SR 71 соответственно. Воздухозаборник является частью фюзеляжа или частью мотогондолы. В самолетах с максимальной скоростью более 2 Маха используются воздухозаборники с изменяемой геометрией для обеспечения эффективного восстановления давления от взлета до максимальной скорости.