Teoria małych amplitud - teoria akustyczna

Rozpatrując układ dolotowy silnika tłokowego możemy przyjąć, że prędkość dźwięku jest stała zarówno w czasie, jak i wzdłuż przewodu dolotowego. Założenie to prowadzi do zastosowania tzw. teorii akustycznej (inaczej zwanej teorią małych amplitud), która w efekcie daje rozwiązanie możliwe do zastosowania w przewodach dolotowych o niewielkiej prędkości przepływu i niewielkich pulsacjach ciśnienia, dla stałej prędkości obrotowej silnika. W układach dolotowych tłokowych silników spalinowych czynnik jest poddawany dużym pulsacjom i ma dużą średnią prędkość przepływu. Dlatego też założenie stałej prędkości dźwięku może prowadzić do znacznych błędów w obliczeniach. Istnieje metoda rozwiązania tego zagadnienia z uwzględnieniem zmian prędkości dźwięku, tzw. metoda charakterystyk. Nie daje ona jednak rozwiązań w postaci ogólnej i wskutek tego jest bardzo pracochłonna, nawet jeśli wykorzystuje się elektroniczną technikę obliczeniową. Ponieważ w procesie napełnienia występują zjawiska falowe, fundamentalnym problemem jest określenie częstotliwości drgań własnych czynnika w układzie dolotowym.

Podobieństwo dynamiczne doładowania turbo

W tej sytuacji okazuje się pomocna teoria podobieństwa, która umożliwia uogólnienie wyników badań na zjawiska podobne do siebie. Zaletą teorii podobieństwa jest to, że wskazuje, jakie wielkości należy mierzyć, jak należy opracowywać wyniki badań oraz jakie są kryteria podobieństwa badanego zjawiska – pisze S. Ochęduszko przy okazji rozważań nad wnikaniem ciepła.

Już w 1904 roku H. Smoluchowski w pracy „O metodzie podobieństwa dynamicznego i jej zastosowaniach w mechanice cieczy i gazów” wykazał, że „... z podobieństwa dynamicznego można skorzystać do zupełnie ścisłego wnioskowania apriorycznego oraz do skontrolowania, rozszerzenia i uogólnienia praw znalezionych”.

„Kryteria podobieństwa dwu zjawisk fizycznych można ustalić na podstawie równania różniczkowego, które uwzględnia wpływ wszystkich czynników na badane zjawisko. Zaletą teorii podobieństwa jest to, że bez całkowania można z równania różniczkowego wyciągnąć wnioski podstawowe o bezwymiarowych kryteriach podobieństwa, od których zależy rozważany proces fizyczny”.
Wydaje się , że wymiana turbosprężarki przy tak skomplikowanych teoretycznych rozważaniach nie jest trudną czynnością.