Tá caidéil ar cheann de na húsáideoirí is mó de shéalaí meicniúla. Mar a thugann an t-ainm le fios, is rónta teagmhála iad rónta meicniúla, atá difriúil ó rónta aerodinimiciúla nó rónta neamhtheagmhála laibríneach.Séalaí meicniúlatréithrítear iad freisin mar shéala meicniúil chothromaithe nóséala meicniúil neamhchothromaitheTagraíonn sé seo don chéatadán, más ann dó, den bhrú próisis is féidir a theacht timpeall taobh thiar den aghaidh séala seasta. Mura mbrúitear an aghaidh séala i gcoinne an aghaidhe sníomha (mar atá i séala de chineál brúiteora) nó mura gceadaítear don sreabhán próisis ag an mbrú is gá a shéalú dul taobh thiar den aghaidh séala, shéidfeadh an brú próisis an aghaidh séala ar ais agus osclóidh sé. Caithfidh dearthóir an séala na coinníollacha oibriúcháin go léir a chur san áireamh chun séala a dhearadh leis an bhfórsa dúnta riachtanach ach gan an oiread sin fórsa go gcruthaíonn an t-ualach aonaid ag an aghaidh séala dinimiciúil an iomarca teasa agus caitheamh. Is cothromaíocht íogair í seo a dhéanann nó a bhriseann iontaofacht caidéil.
aghaidheanna séala dinimiciúla trí fhórsa oscailte a chumasú seachas an bealach traidisiúnta
ag cothromú an fhórsa dúnta, mar a thuairiscítear thuas. Ní chuireann sé deireadh leis an bhfórsa dúnta riachtanach ach tugann sé cnaipe eile don dearthóir caidéil agus don úsáideoir le casadh trí ligean do dhí-ualú nó díluchtú aghaidheanna an tséala, agus an fórsa dúnta riachtanach á choinneáil ag an am céanna, rud a laghdaíonn teas agus caitheamh agus a leathnaíonn na coinníollacha oibriúcháin féideartha.
Séalaí Gáis Thirime (DGS), a úsáidtear go minic i gcomhbhrúiteoirí, soláthraíonn siad fórsa oscailte ag aghaidheanna na séala. Cruthaítear an fórsa seo trí phrionsabal imthacaí aerodinimiciúil, áit a gcabhraíonn claiseanna caidéil míne le gás a spreagadh ó thaobh an phróisis ardbhrú den séala, isteach sa bhearna agus trasna aghaidh an tséala mar imthacaí scannáin sreabhach neamhtheagmhála.
Fórsa oscailte imthacaí aerodinimiciúil aghaidh séala gáis thirim. Léiríonn fána na líne an dolúbthacht ag bearna. Tabhair faoi deara go bhfuil an bhearna i miocrón.
Tarlaíonn an feiniméan céanna sna himthacaí ola hidridinimiciúla a thacaíonn leis an gcuid is mó de na comhbhrúiteoirí lártheifeacha móra agus na rótair caidéil agus feictear é i bplotaí éicintreachta dinimiciúla rótair a thaispeántar ag Bently. Soláthraíonn an éifeacht seo stad cúil cobhsaí agus is gné thábhachtach é i rath imthacaí ola hidridinimiciúla agus DGS. Níl na claiseanna caidéil míne ag rónta meicniúla a d'fhéadfaí a fháil in aghaidh DGS aerodinimiciúil. D'fhéadfadh go mbeadh bealach ann chun prionsabail imthacaí gáis brúite go seachtrach a úsáid chun an fórsa dúnta a dhí-ualú ón...aghaidh séala meicniúils.
Plotaí cáilíochtúla de pharaiméadair imthacaí sreabhach-scannáin i gcoinne cóimheas éicintreachta an imthacaí. Bíonn an dolúbthacht, K, agus an maolú, D, íosta nuair a bhíonn an t-imthacaí i lár an imthacaí. De réir mar a thagann an t-imthacaí níos gaire do dhromchla an imthacaí, méadaíonn an dolúbthacht agus an maolú go suntasach.
Úsáideann imthacaí gáis aerastatacha atá faoi bhrú seachtrach foinse gáis faoi bhrú, ach úsáideann imthacaí dinimiciúla an ghluaiseacht choibhneasta idir na dromchlaí chun brú bearna a ghiniúint. Tá dhá bhuntáiste bhunúsacha ar a laghad ag an teicneolaíocht atá faoi bhrú seachtrach. Ar dtús, is féidir an gás faoi bhrú a instealladh go díreach idir aghaidheanna na séala ar bhealach rialaithe seachas an gás a spreagadh isteach sa bhearna séala le claiseanna caidéil éadomhain a éilíonn gluaiseacht. Cuireann sé seo ar chumas aghaidheanna na séala a dheighilt sula dtosaíonn rothlú. Fiú má bhíonn na haghaidheanna casta le chéile, osclóidh siad le haghaidh tosaithe agus stadanna frithchuimilte nialasacha nuair a instealltar brú go díreach eatarthu. Ina theannta sin, má tá an séala ag rith te, is féidir le brú seachtrach an brú a mhéadú ar aghaidh an tséala. Ansin mhéadódh an bhearna go comhréireach leis an mbrú, ach thitfeadh an teas ón gciorradh ar fheidhm chiúbach den bhearna. Tugann sé seo cumas nua don oibreoir chun leas a bhaint as giniúint teasa.
Tá buntáiste eile ag baint le comhbhrúiteoirí sa mhéid nach bhfuil aon sreabhadh trasna an aghaidhe mar atá i nDGS. Ina áit sin, bíonn an brú is airde idir aghaidheanna na séala, agus sreabhfaidh an brú seachtrach isteach san atmaisféar nó scaoilfidh sé isteach i dtaobh amháin agus isteach sa chomhbhrúiteoir ón taobh eile. Méadaíonn sé seo iontaofacht tríd an bpróiseas a choinneáil amach as an bhearna. I gcaidéil, b'fhéidir nach buntáiste é seo mar is féidir nach mbeadh sé inmhianaithe gás in-chomhbhrúite a bhrú isteach i gcaidéal. Is féidir le gáis in-chomhbhrúite taobh istigh de chaidéil fadhbanna cuasaithe nó casúr aeir a chur faoi deara. Bheadh sé suimiúil, áfach, séala neamh-theagmhála nó saor ó fhrithchuimilt a bheith ann do chaidéil gan an míbhuntáiste a bhaineann le sreabhadh gáis isteach sa phróiseas caidéil. An bhféadfaí imthacaí gáis faoi bhrú seachtrach a bheith ann le sreabhadh nialasach?
Cúiteamh
Bíonn cineál éigin cúitimh ag baint le gach imthacaí atá faoi bhrú seachtrach. Is cineál srianta é an cúiteamh a choinníonn brú siar. Is é an cineál cúitimh is coitianta ná úsáid oscailtí, ach tá teicnící cúitimh claise, céimnithe agus scagach ann freisin. Cuireann cúiteamh ar chumas imthacaí nó aghaidheanna séalaithe rith gar dá chéile gan teagmháil a dhéanamh, mar dá gaire a thagann siad, is airde an brú gáis eatarthu, rud a chuireann na haghaidheanna óna chéile.
Mar shampla, faoi imthacaí gáis cúitithe le hoscailt chomhréidh (Íomhá 3), an meán
Beidh an brú sa bhearna cothrom leis an ualach iomlán ar an imthacaí roinnte ar achar an aghaidhe, is é seo ualach aonaid. Má tá an brú gáis foinse seo 60 punt in aghaidh an orlaigh chearnaigh (psi) agus má tá 10 n-orlach cearnach d'achar ag an aghaidh agus má tá 300 punt d'ualach ann, beidh meán de 30 psi sa bhearna imthacaí. De ghnáth, bheadh an bhearna thart ar 0.0003 orlach, agus toisc go bhfuil an bhearna chomh beag sin, ní bheadh an sreabhadh ach thart ar 0.2 troigh chiúbach caighdeánach in aghaidh an nóiméid (scfm). Toisc go bhfuil sriantóir oscailt díreach os comhair na bearna a choinníonn an brú siar i gcúltaca, má mhéadaíonn an t-ualach go 400 punt laghdaítear an bhearna imthacaí go dtí thart ar 0.0002 orlach, rud a chuireann srian ar an sreabhadh tríd an mbearna síos 0.1 scfm. Tugann an méadú seo sa dara srian sreabhadh leordhóthanach don sriantóir oscailt chun ligean don mheánbhrú sa bhearna méadú go 40 psi agus tacú leis an ualach méadaithe.
Seo radharc taobh-ghearrtha de ghnáth-imthacaí aeir oscailte a fhaightear i meaisín tomhais chomhordanáidí (CMM). Más mian linn córas aeroibrithe a mheas mar “imthacaí cúitithe”, ní mór srian a bheith air suas srutha ón srianadh bearna imthacaí.
Cúiteamh Oscailte vs. Cúiteamh Póiriúil
Is é cúiteamh oscailt an fhoirm chúitimh is forleithne a úsáidtear. B’fhéidir go mbeadh trastomhas poill de .010 orlach ag oscailt tipiciúil, ach toisc go bhfuil sé ag beatha cúpla orlach cearnach d’achar, tá sé ag beatha roinnt orduithe méide níos mó ná é féin, mar sin is féidir le luas an gháis a bheith ard. Is minic a ghearrtar oscailtí go beacht ó rubaí nó saifírí chun creimeadh ar mhéid an oscailt agus dá bhrí sin athruithe i bhfeidhmíocht an imthacaí a sheachaint. Fadhb eile is ea go dtosaíonn an limistéar timpeall an oscailt ag tachtadh an tsreafa go dtí an chuid eile den aghaidh ag bearnaí faoi bhun 0.0002 orlach, agus ag an bpointe sin tarlaíonn titim an scannáin gháis. Tarlaíonn an rud céanna ag ardú, toisc nach bhfuil ach limistéar an oscailt agus aon chlais ar fáil chun ardú a thionscnamh. Seo ceann de na príomhchúiseanna nach bhfeictear imthacaí atá faoi bhrú seachtrach i bpleananna séalaithe.
Ní hamhlaidh atá i gcás an imthacaí cúitithe scagach, ina ionad sin leanann an dolúbthacht ag dul.
méadaigh de réir mar a mhéadaíonn an t-ualach agus a laghdaítear an bhearna, díreach mar atá i gcás DGS (Íomhá 1) agus
imthacaí ola hidridinimiciúla. I gcás imthacaí scagach atá faoi bhrú seachtrach, beidh an t-imthacaí i mód fórsa cothrom nuair a bhíonn an brú ionchuir faoi iolrú an achar cothrom leis an ualach iomlán ar an imthacaí. Is cás triobeolaíoch suimiúil é seo mar nach bhfuil aon ardú ná bearna aeir ann. Ní bheidh aon sreabhadh ann, ach dímheáchanaíonn fórsa hidreastatach an bhrú aeir i gcoinne dhromchla an chuntair faoi aghaidh an imthacaí an t-ualach iomlán fós agus bíonn comhéifeacht frithchuimilte beagnach nialasach mar thoradh air - cé go bhfuil na haghaidheanna fós i dteagmháil.
Mar shampla, má tá achar 10 n-orlach cearnach agus 1,000 punt de fhórsa dúnta ag aghaidh séala graifíte agus má tá comhéifeacht frithchuimilte 0.1 ag an ngraifít, bheadh 100 punt de fhórsa ag teastáil chun gluaiseacht a thionscnamh. Ach le foinse brú seachtrach de 100 psi á iompar tríd an ngraifít scagach chuig a aghaidh, ní bheadh aon fhórsa ag teastáil go bunúsach chun gluaiseacht a thionscnamh. Tá sé seo in ainneoin go bhfuil 1,000 punt de fhórsa dúnta fós ag brú an dá aghaidh le chéile agus go bhfuil na haghaidheanna i dteagmháil fhisiciúil.
Rang ábhar imthacaí simplí amhail: graifít, carbóin agus criadóireacht amhail alúmana agus cairbídí sileacain atá aitheanta ag tionscail na dturbo agus atá scagach go nádúrtha ionas gur féidir iad a úsáid mar imthacaí brúite go seachtrach ar imthacaí scannáin sreabhach neamh-theagmhála iad. Tá feidhm hibrideach ann ina n-úsáidtear brú seachtrach chun an brú teagmhála nó fórsa dúnta an tséala a dhí-ualú ón tribeolaíocht atá ar siúl sna haghaidheanna séala teagmhála. Ligeann sé seo don oibreoir caidéil rud éigin a choigeartú lasmuigh den chaidéal chun déileáil le feidhmchláir fhadhbacha agus oibríochtaí ardluais agus séalaí meicniúla á n-úsáid.
Baineann an prionsabal seo freisin le scuaba, cómhalartáin, spreagthóirí, nó aon seoltóir teagmhála a d'fhéadfaí a úsáid chun sonraí nó sruthanna leictreacha a thógáil ar rudaí rothlacha nó astu. De réir mar a mhéadaíonn rothlaíonn rótair níos tapúla agus a ritheann siad amach, is féidir go mbeadh sé deacair na gléasanna seo a choinneáil i dteagmháil leis an seafta, agus is minic a bhíonn sé riachtanach brú an earraigh a mhéadú a choinníonn iad i gcoinne an seafta. Ar an drochuair, go háirithe i gcás oibríochta ardluais, bíonn níos mó teasa agus caitheamh mar thoradh ar an méadú seo ar fhórsa teagmhála. Is féidir an prionsabal hibrideach céanna a chuirtear i bhfeidhm ar aghaidheanna séala meicniúla a thuairiscítear thuas a chur i bhfeidhm anseo freisin, áit a bhfuil teagmháil fhisiciúil ag teastáil le haghaidh seoltachta leictreach idir na codanna seasta agus rothlacha. Is féidir an brú seachtrach a úsáid cosúil leis an mbrú ó shorcóir hiodrálach chun an fhrithchuimilt ag an gcomhéadan dinimiciúil a laghdú agus fós fórsa an earraigh nó an fórsa dúnta a theastaíonn chun an scuab nó aghaidh an tséala a choinneáil i dteagmháil leis an seafta rothlach a mhéadú.
Am an phoist: 21 Deireadh Fómhair 2023