Kaikki refleksiputkista

Märf, pitäis varmaan nukkua joskus :sleep:

-Paavo

 

Mitäs porukka on käyttänyt 5" tuuman putkena ja mistä sellaista putkea saa? Onnistuisiko 6" aeroport pään yhdistäminen tuollaiseen 5" putkeen ja jos sellaisen yhdistämisen tekee, onko siitä jotain haittaa ilmavirran kululle, koska siinä saattaa tulla pieni pykälä muuten suoraan putkeen?

 

Jos päät on jo valmiina, niin tee 6" röörillä sitten.
Tuossa 6" kauluksessa olisi 3.14" ylimääräistä ympärysmittaa. Ehkä ylimääräisen kaistaleen voi katkaista ja muotoilla laitoksen kuumailmapuhaltimella? Taikka sitten täyttää ja pyöristää portaan epoksi/mikropallo seoksella. Tuollainen porras siltään ja käsittelemättömänä tekee koko pyöristyksen jokseenkin turhaksi. Putkessa ei saisi olla mitään teräviä nurkkia tai portaita. Jo viemäriputkien mutkiin ja liitoksiin jäävät pienet raot ja portaat olisi hyvä silotella jollain.

4" rööri riittäisi kyllä mielestäni normaalikäytössä 12" xxls elementille, jollainen muistaakseni oli tulossa. Pituus ongelmakin helpottuu kun putki lyhenee verrattuna 6" rööriin. Normaalissa musiikin kuuntelussa ei putki vielä tuhise, ja sitten kun se jossain leffatykityksessä kerran pihahtaakin, niin kämpän ympäriinsä tanssiva irtaimisto pitää jo niin kovaa mekkalaa ettei puhina taatusti kuulu.

 

Tätä on varmaan kysytty noin miljoona kertaa, mutta kysytäänpä vielä kerran.

Kuinka paljon nuo aeroport päät pidentävät putkea? Ostin 6" aeroportit ja mukana tullut putkenpätkä on 30 cm pitkä. Kun aeroportit laittaa putkenpätkään kiinni, on koko paketin pituus 44cm. Vastaako tuo paketti nyt 44cm suoraa putkenpätkää, vai kuinka paljon on paketin efektiivinen pituus?

 

Erään nyrkkisäännön mukaan pyöristykset lasketaan puolikkaina, siis kun pyöristys on 70mm pitkä, siitä lasketaan kokonaispituuteen mukaan 35mm. Siis sinun putkesi efektiivinen pituus on 370mm.

Ljudian mukaan taasen: " Jokainen portti lasketaan 4 cm:ksi jos putki on pidempi kuin 12 cm. Jos putki on lyhyempi kuin 12 cm niin portit lasketaan 2 cm kumpikin"
Tämän mukaan sinun putkesi pituus onkin 380mm (tai 340mm jos putken suora osuus on alle 120mm).

 

- -
.

 

Lisätäänpä tänne pari postausta refleksiputkipohdinnoistani. Ihan sen takia, että löytyy jostain loogisestakin paikasta. Kukaan ei ole vielä kumpaakaan postausta kommentoinut. Itseä kiinnostaisi tietää voiko tosiaan tuhinoita arvoida suoraan suhteessa virtausvastukseen. Virtausvastushan syntyy lähinnä turbulenssistä, joka syntyy virtauksen kannalta huonon muotoisiin kohtiin.

Tälläisen postasin juuri yhteen xxls-12 subin suunnitteluketjuun

Ja talläisellä laskenna tapoin jonkin refleksiputkikeskustelun Hifimaailman foorumilla.

 

Ei akustisia asioita voi laskea pelkän painehäviön avulla.

Havaintoesimerkki:

Oletetaan putken pituudeksi 10000 kilometria tms. eli ei ajatella refleksitorvipäitä ollenkaan, nyt puhutaan vain putken sisällä tapahtuvista asioista; kuunnellaan mitä putken sisällä tapahtuu.

1) Yhden tuuman paksuisessa putkessa 10 m/s ilmavirtauksessa syntyy suurehko painehäviö, mutta koska putki on sileäpintainen ja esteetön ja suora, se ei tuhise häiritsevässä määrin.

2) 10 tuuman paksuisessa putkessa 10m/s painehäviö on huomattavasti pienempi, mutta koska putken sisäpintaan on liimattu sentin pala lepattavaa toimistoteippiä, teippi räpättää ja aiheuttaa ylimääräistä suhinaa ääneen.

Pienen teipinpalan aiheuttama olemattoman pieni painehäviön kasvu ei tee 10 tuuman putkesta yhtä kuristavaa ja tehoa hukkaavaa kuin 1 tuuma putki on, mutta silti 10 tuuman putken ääntä ei kestä kuunnella, teipin rapina aiheuttaa suuremman säröprosentin kuin tuuman putken ahtaudesta johtuva särö. Iso putki onkin siis kelvoton hifikäyttöön, vaikka painemittari väittää päinvastaista.

Osoitin täten, että virtausvastuslaskelmilla kannattaa pääasiassa pyyhkiä takapuoltaan, muuhun niistä ei ole silloin kun viritellään hifijuttuja eli akustisia virheitä nuijitaan pois tieltä. Jos joku käyttää painehäviömittaria hifilaitteen suunnitteluikriteerinä, tuotteesta tulee kuuntelukelvoton paska. Kauniisti ilmaistuna.

Painehäviömittaus tai simulaatio kelpaa avuksi vain ja ainoastaan silloin kun verrataan identtisen tyylisiä ja virheettömiä tuotteita toisiinsa. Kahta peilikiiltävää suoraa putkea toisiinsa. Kahta hiekkapuhallettua kaarevaa putkea toisiinsa. Ja niin edelleen. Välittömästi kun aletaan verrata peilikiiltävää suoraa ja hiekkapuhallettua käyrää putkea toisiinsa, painehäviömittarit pitää heittää parvekkeelta alas, koska painehäviöiden osuus yhtälössä muuttuu mitättömäksi sivuseikaksi, joka ei vaikuta akustisiin asioihin pennin vertaa. Putken profiili, pintakäsittely, mutkittelu, pinta-alamuutokset ja epäjatkuvuuskohdat määräävät akustisen haitan määrän, riippumatta mitä painemittari asiasta kertoo.



Havaintoesimerkki 2:

Rakennetaan kaksi putkea, jotka kumpikin aiheuttavat 10m/s virtauksella täsmälleen saman painehäviön:

A) Suora peilikiiltävä putki.

B) Putki, jossa on aluksi 10 cm suoraa osuutta, sitten 90 asteen mutka, sitten muuttuu neliöputkeksi, sitten 360 asteen mutka, sitten putki avartuu satakertaiseksi kooltaan 20 cm matkalla, sen jälkeen kuristuu puoleen 1 cm matkan ajaksi, sitten tulee lisäksi 9999999999 kpl monenlaisia muodonmuutoksia ja mutkia.

Mittaripelle katsoo mittariaan, ja päättelee, että toisen putken voi huoletta panna vasempaan kaiuttimeen ja toisen putken oikeaan kaiuttimeen, koska mittarissa näkyy identtinen painehäviö molemmilla putkilla.

Hifisti ymmärtää paremmin ja tunkee mittaripellen siihen putkenhirvitykseen ja ampuu molemmat avaruuteen, jotta geenipoolin saastutus loppuisi. Vain putki A kelpaa hifikäyttöön, senhän ymmärtää muutkin kuin hifistit. Mittaripellet eivät ilmeisesti ymmärrä.

Toistan: Hifilaatua ei voi määritellä tai mitata LVI-koulutuksen keinoin. Kuten ei voi mitoittaa 1000 baarin paineastiaakaan hifimenetelmillä eli kuuntelemalla miltä säiliö kuulostaa kun sitä naputtelee ääniraudalla. Hifipellen rakentama painesäiliö räjähtää pitkin lääniä jo 2 baarin koeponnistuksessa. Tarvitaan betoni-hiilikuituepoksi-pelleä apuun, hän osaa suunnitella subbareita, jotka kelpaisivat myös painesäiliöiksi, mutta se on jo toinen tarina se.

 

Esimerkki 1 ei toimi, koska ääntätuottavana elementtinä ei ole ilmanvirtaus vaan räpättävä teipinpala. Oletus ei luonnollisesti päde esineisiin joita ilma liikuttaa. Kukaan ei ole kuitenkaan tuulikelloa laittamassa refleksiputkeen, vaikka se aiheuttaa vain pienen virtausvastuksen.

Esimerkki 2 menee muutenkin sen verran yli, ettei tuota kannata kommentoida. Eikä kukaan muutenkaan ole tunkemassa 10000km putkea tai mutkia huvin vuoksi kaiuttimen sisään.

Pysytään nyt kuitenkin kohtuullisen järkevissä refleksiputkiratkaisuissa. Tämä yleensä sisältää sisäpään, ulkopään ja putkea alle metrin. Mahdollisesti yhden tai kaksi mutkaa. Mitta on myös sellainen, että kaikki ilmavirtauksen putkessa kuuluu lähes yhtäkovaa ulkopuolelle, koska etäisyysero on sen verran pieni ja putken äänenohjauskyky sen verran hyvä.

Voitaisiin myös ajatella, että puhutaan putkista jotka ovat vähintään järkevyyden rajoilla. Ei yritetäkkään mallintaa 2" putkea 15" elementille tai 6" putkea 3" elementille. Oletetaan myös, ettei putkeen ole asennettu pilliä, tai pillin tavoin toimivaa kohtaa. Pidetään putki järkevissä mitoissa, ettei urkupilliefektiä pääse syntymään.

Eli ajatellaan kohtuu järkevää putkea. Käytännössä suora putkiosa ei ääntä tuota, jos pinta on tasainen. Ääntä tuottavaksi osaksi jää torviosat ja niiden liitokset suoraan putkeen. Mahdollisesti mutkat ja niiden liitokset suoraan osaan. Näistä kohdista aiheutuva tuhina kasvaa ilman virtausnopeuden kasvaessa, luultavasti suhteessa virtausnopeuden neliöön. Tarvitaan vielä jokin kuvaamaan eri muotojen aiheuttamaa muutosta äänentuottoon. Ääni syntyy ilmanvirtausten pyörteilystä ja iskeytymisestä pintoja vasten. Mitä muuta pyörteily ja iskeytyminen pintoihin aiheuttaa, no vaikka virtausta vastustavia voimia. Eli on näillä oltava yhteys. Se onko noilla suora verrannollinen yhteys, vai tarvisiko jonkin kertoimen väliin pitäisi testata. Eli tuplaako virtausvastuksen tuplautuminen vai 50% kasvu tuhinan äänenpaineet.

Lisäksi, jos tarkastellaan JetSet pyöristysosan profiilia, niin se vastaa taulukoitujen virtausvastuskertoimien optimitilannetta aika hyvin.

Uskoisin, että taulukot ja tämä tarkastelutapa pätee aika hyvin, vaikka niissä ei olekkaan erikseen mainittu epoksista valmistettujen tai valtameren ylitykseen soveltuvien putkien ominaisuuksia.

 

Jos joku alkaa mittailla painehäviöjuttuja, ensiksi kannattaisi mitata golfpallokuoppapinnoitus suhteessa peilisileään. Mittadata (akustinen suhina eli särön määrä sekä painehäviöt) kertoisi totuuden ikuisesta kiistasta, että onko kuoppapintainen putki "liukkaampi" kuin peilikiiltävä. Ja että muuttuuko suhinan saundi kuoppien takia. Etenkin laajat kuopat, noin sentin kokoiset matalat (keittiökalusteissa vedenpisarointikaukalot) voivat vaikuttaa diskanttitajuuksilla esiintyvän suhinan luonteeseen, vaikkei paine-eroja olisikaan. Kuopiteltu putki voi siis kuulostaa nätimmältä, vaikka virtausvastus olisi sama kuin sileällä putkella. Tai kuopiteltu voi kuulostaa pahemmalta, mistä sen tietää etukäteen.

Lentokoneiden ulkopintojen mikroperforointi tai golfpallojen kuopitus on suunniteltu virtausoppien perusteella, ei akustisten säröjen. Refleksiputkissa taas tarvitsee huomioida etenkin ylimääräisten äänien tuottamattomuus. Virtauksen luonne putken sisäpinnassa on toisarvoinen yksityskohta.



Voisi asentaa samaan kaiuttimeen kaksi erilaista putkea: sileä ja kuoppainen. Toinen putki pidetään tukittuna kun toista mitataan. Lähtökohta voisi olla sama sisähalkaisija molemmilla, kun ei etukäteen tiedetä kumpiko on liukkaampi. Ajetaan sama mittasignaali molempiin putkiin, esim. hidas siniliuku. Mitataan mikrofonilla miltä kuulostaa, että paljonko säröä ja suhinaa ilmestyy kun lisätään äänenpainetta eli kasvatetaan virtausnopeutta vaikkapa 2 m/s kerrallaan.

Virtausvastusta voi kätevästi mitata kaiuttimessa kun asentaa kaiuttimeen 4 putkea. Niistä 2 on sileää ja 2 kuopiteltua. Tulpataan kuoppaputket kun mitataan sileitä, ja päinvastoin. Puhalletaan tai imetään mittarilla ilma yhden putken kautta, korvaava ilma kulkee toista putkea pitkin.

Torvipäiden olemuskin selviää kun asennetaan yhteen mitattavaan putkeen torvi sisäpäähän ja toiseen mitattavaan putkeen torvi ulkopäähän. Tällöin ilma virtaa nätisti yhteen suuntaan eli torvestä luiskahtaa sisään ja putken terävästä päästä irtoaa hyvin. Päinvastaiseen suuntaan, kun virtausmittaripuhallin siirretään toisen refleksiaukon eteen, syntyy suurempi vastus ja haitallisia pyörteilyjä.



Voihan olla, että sileän putken särötaajuusvaste on säröttömämpi kaikilla taajuuksilla esim. 100 dB äänenpainetasolle asti, mutta sen yli kun mennään, kuoppainen putki on säröttömämpi. Eli hiljaa kuunnellessa kuoppaputki on säröisempi, koska kuopat ovat epäjatkumoita ja aiheuttavat mikropyörteilyä. Mutta yli 100 dB tasolla viritystaajuuden paikkeilla särö ehkä on pienempi kuin sileässä putkessa. Eli särötajuusvaste poikkeaa sileän putken vasteesta. Jos tällainen kuviteltu ero ilmenee, se tarkoittaa, että hifikäytössä sileä on parempi, mutta PA/luukutuskäytösä golfpallokuoppainen putki on parempi.

Pitää mitata ja tutkia erikseen asiat silloin kun refleksiviritystaajuus on audioalueella (esim. 25...35 Hz) ja erikseen sub-audiovirityksellä (esim. 10...15 Hz). Eli jos subi on viritetty 15 hertsiin, kannattaa valita sellainen putkityyppi, joka on säröiltään hiljaisempi suhinakohinan syntytaajuuden ollessa 15 Hz. Pienillä subbareilla audiotaajuinen refleksiviritys taas kaipaa putkea, joka tuhisee mahdollisimman vähän niillä ylemmillä taajuuksilla.

Jos mitään eroa "pinnan liukkaudessa" ei olekaan olemassa, on aivan sama onko putki sileä vai karkea vai kuopiteltu.



Etukäteen en osaa sanoa millainen putki olisi missäkin käyttötarkoituksessa paras. Putkien kohinaäänissä ON EROA, tämän olen omin korvin kuullut. Yliohjattu pahviputki "kuulostaa pahviputkelta". Muoviputki kuulostaa muovilta, metallinen metalliselta. Saundierot johtuvat putkimateriaalin häviöllisyydestä, Q-arvosta, pinnankarkeudesta, ominaisresonansseista ja niin edelleen. Haittoja ei ilmene kun virtausnopeus pidetään maltillisena, mutta yliohjattuna putkien äänelliset erot korostuvat huomattavasti. Pitäisi löytää sellainen putkimateriaali ja pintarakenne, joka miellyttää omaa korvaa eniten, ärsyttää vähiten. Jos siis on olemassa riski putken yliohjautumiselle.

 

Painehäviöllä on yhteys virtausmeluun. Eikö nykyään enää käydä kanavamelun laskentaa läpi lvi-puolen koulutuksessa?

 

En ole saanut minkäänlaista LVI-puolen koulutusta, olen suuntautunut teräsrakenteisiin. Enkä myöskään ole firman äänispesialisti, tosin minut on tituleerattu firman monikanavaäänispesialistiksi .

Kiitos aineistosta, pitää tutustua.

 

Selvä, en ole minäkään mutta onhan näitä silti hauska tutkia . Mielestäni olet aika hyvin oikeilla jäljillä. Putkivirtauksissa tulisi ensin laskea Reynoldin luku. Sitä ja suhteellista putken sisäpinnankarheutta vertaamalla nähdään Moodyn kuvaajasta onko virtaus laminaarista vai turbulenttia. Virtaus voi olla myös osittain turbulenttiä, jolloin kummankaan perustyypin kaavat eivät suoraan päde. Refleksiputkessa virtaus on varmaankin yleensä osittain tai kokonaan turbulenttia. Äänitehon arvioimiseksi on täällä hiukan edellisen viestin linkkiä yksinkertaisempi kaava. Siinä on taajuspektri unohdettu kokonaan.

 

Osaisitteko kertoa -tietenkin osaatte-, että millainen refleksiputki pitäisi laittaa 40l koteloon jotta saadaan 20 - 25 Hz viritys ja vielä niin, että noita tuhinoita ja pöhinöitä ei tule.

PS Hakusessa neliskanttinen versio, eli se on osa kotelon rakennetta.
PPS En laita teipinpaloja sinne putkeen

 

Ainut toimiva ratkaisu on 1-2 kpl passiivielementtejä. Oletan, että kyseessä on 10- tai 12-tuumainen elementti, riittävän pinta-alan omaava putki/kanava kanava kasvaa järjettömän pitkäksi. Vai saako totterö törröttää kotelosta?

 

Uskoisin, että virtaus on poikkeuksetta turbulentti. Virtauksen suuntahan muuttuu tyypillisesti kymmeniä kertoja sekunnissa.

Tämän vuoksi käyttäisin aika varovasti stationaarisille virtauksille tarkoitettuja kaavoja.

Edit: Niin, ja mitä on tuollaiselle virtaukselle Re-iska?

 

Kyllä!

Tämä on myös äänettömin tapa tehdä refleksiviritys. Passiiveissa on toki omat ongelmansa, mutta jos puhutaan säröistä/tuhinasta, niin passiiveille ei löydy haastajaa putkista (olettaen tietysti, että käytetään laadukkaita passiiveja, jotka ovat äänettömiä toiminnaltaan).

 

Uskon päinvastoin laminaarisuuteen. Siksi, että jos vertaa kahta putkea toisiinsa, niillä on huomattavan erilainen ääni. Sileä pyöreä suora putki on häiriöiltään äänettömämpi kuin uurrepintainen/kapea/neliskanttinen kanava.

Jos virtaus olisi jatkuvasti turbulentti kaikissa putkissa, silloin kaikki putket kuulostaisivat yhtä pahalta, riippumatta putken koosta ja muodosta ja pinnoituksesta.

 

Lasketaanpa Reynoldsin luku Re virtaukselle v = 10 m/s pyöressä putkessa jonka sisähalkaisija D on 10 cm. Ilman tiheys roo on tunnetusti noin 1,2 kg/m3. Ilman lämpötilaksi voidaan arvioida elementin lämmittämänä 30°C. Taulukoista katsomalla ilman dynaamiseksi viskositeetiksi µ saadaan noin 20 µPa/s = 0,00002 kg/(m*s).

Re = roo * v * D / µ = 1,2 kg/m3 * 10 m/s * 0,1 m / 0,00002 kg/(m*s) = 60 000.​

Näin suuri Reynoldsin luku tarkoittaa turbulenttista virtausta. LVI-suunnittelussa Ilmastointikanavat mitoitettaan yleensä niin että ilmanvirran nopeus kanavissa ei ylitä 6 m/s. Refleksiputkessa ilma liikkuu kuitenkin edestakaisin kuten täällä on jo ymmärretty mainita. Ilma on hetkittäin siis paikoillaan. Periaatteessa Reynoldsin luku Re onkin siis ajan funktio! Sivuäänien kannalta refleksiputken päiden muodostama virtaustekninen epäjatkuvuus yhdistettynä putken puoliaallonpituusresonanssiin ovat oleellisia asioita.

 

Tuo voi pitää paikkansa normaaleissa huoneilmanvaihdoissa. Teollisuudessa käytetään huomattavasti korkeampia nopeuksia. Isot kanavat toimivat pieniä paremmin isoilla nopeuksilla, koska seinämien suhteellinen määrä poikkipinta-alaan verrattuna pienenee. Samasta syystä suositaan pyöreitä kanavia kantikkaisiin verrattuna, sama syy pätee myös refleksikanaviin.