’S e pumpaichean aon de na luchd-cleachdaidh as motha de ròin meacanaigeach. Mar a tha an t-ainm ag ràdh, ’s e ròin de sheòrsa conaltraidh a th’ ann an ròin meacanaigeach, air an eadar-dhealachadh bho ròin neo-chonaltraidh aerodynamic no labyrinth.Ròin meacanaigeachair an comharrachadh cuideachd mar ròn meacanaigeach cothromach noròn meacanaigeach neo-chothromachTha seo a’ toirt iomradh air dè an ceudad de chuideam pròiseis, ma tha gin ann, a dh’ fhaodas tighinn timcheall air cùl aghaidh an ròin statach. Mura tèid aghaidh an ròin a phutadh an aghaidh an aghaidh snìomhach (mar ann an ròn seòrsa-putaidh) no mura tèid leigeil le lionn pròiseis aig a’ chuideam a dh’ fheumar a sheulachadh faighinn air cùl aghaidh an ròin, shèideadh cuideam a’ phròiseis aghaidh an ròin air ais agus fhosgladh. Feumaidh dealbhaiche an ròin beachdachadh air a h-uile suidheachadh obrachaidh gus ròn a dhealbhadh leis an fheachd dùnaidh riatanach ach chan ann an uiread de fheachd is gun cruthaich luchd an aonaid aig aghaidh an ròin dhinimigeach cus teas is caitheamh. Is e cothromachadh cugallach a tha seo a nì no a bhriseas earbsachd pumpa.
aghaidhean ròin fiùghantach le bhith a’ comasachadh feachd fosglaidh seach an dòigh àbhaisteach de
a’ cothromachadh an fheachd dùnaidh, mar a chaidh a mhìneachadh gu h-àrd. Chan eil e a’ cur às don fheachd dùnaidh riatanach ach a’ toirt cnap eile don dealbhaiche pumpa agus don neach-cleachdaidh airson tionndadh le bhith a’ leigeil le cuideam no dì-luchdachadh aghaidhean an ròin, agus aig an aon àm a’ cumail suas an fheachd dùnaidh a tha a dhìth, agus mar sin a’ lughdachadh teas is caitheamh agus a’ leudachadh nan suidheachaidhean obrachaidh a dh’ fhaodadh a bhith ann.
Ròin Gas Tioram (DGS), air an cleachdadh gu tric ann an compressors, a’ toirt seachad feachd fosglaidh aig aghaidhean an ròin. Tha an fheachd seo air a chruthachadh le prionnsapal giùlain aerodynamic, far a bheil claisean pumpaidh mìne a’ cuideachadh le bhith a’ brosnachadh gas bhon taobh pròiseas àrd-bhruthadh den ròn, a-steach don bheàrn agus tarsainn air aghaidh an ròin mar ghiùlan film lionn neo-conaltraidh.
An fheachd fosglaidh giùlain aerodynamic aig aghaidh ròin gas tioram. Tha leathad na loidhne a’ riochdachadh an teannachadh aig beàrn. Thoir an aire gu bheil am beàrn ann am micronan.
Tha an aon rud a’ tachairt anns na giùlan ola hydrodynamic a tha a’ toirt taic don mhòr-chuid de cho-dhèanamhadairean ceud-ghluasadach mòra agus rotors pumpa agus chithear e ann am plotaichean eas-chruthachd fiùghantach rotor a chithear le Bently. Tha a’ bhuaidh seo a’ toirt seachad stad-cùil seasmhach agus tha e na eileamaid chudromach ann an soirbheachas giùlan ola hydrodynamic agus DGS. Chan eil na claisean pumpaidh grinn aig ròin meacanaigeach a dh’ fhaodadh a bhith ann an aghaidh DGS aerodynamic. Is dòcha gu bheil dòigh ann prionnsapalan giùlan gas fo chuideam bhon taobh a-muigh a chleachdadh gus an fheachd dùnaidh a lughdachadh bhon ...aghaidh ròin meacanaigeachs.
Plotaichean càileachdail de pharaimeatairean giùlain film-leaghan an aghaidh co-mheas eas-chruthachd an iris. Tha an stiffness, K, agus an damping, D, aig an ìre as ìsle nuair a tha an iris aig meadhan a’ ghiùlain. Mar a bhios an iris a’ tighinn nas fhaisge air uachdar a’ ghiùlain, bidh an stiffness agus an damping ag àrdachadh gu mòr.
Bidh giùlan gas aerostatach fo chuideam bhon taobh a-muigh a’ cleachdadh stòr gas fo chuideam, ach bidh giùlan fiùghantach a’ cleachdadh gluasad coimeasach eadar na h-uachdaran gus cuideam beàirn a chruthachadh. Tha co-dhiù dà bhuannachd bhunasach aig an teicneòlas fo chuideam bhon taobh a-muigh. An toiseach, faodar an gas fo chuideam a stealladh gu dìreach eadar aghaidhean an ròin ann an dòigh fo smachd seach a bhith a’ brosnachadh a’ ghasa a-steach don bheàrn ròin le claisean pumpaidh eu-domhainn a dh’ fheumas gluasad. Leigidh seo le aghaidhean an ròin a sgaradh mus tòisich an rothladh. Fiù mura tèid na h-aghaidhean a phasgadh ri chèile, fosglaidh iad airson tòiseachadh is stad gun suathadh nuair a thèid cuideam a stealladh gu dìreach eatorra. A bharrachd air an sin, ma tha an ròn a’ ruith teth, tha e comasach le cuideam bhon taobh a-muigh an cuideam a mheudachadh gu aghaidh an ròin. Bhiodh am beàrn an uairsin ag àrdachadh gu co-rèireach ri cuideam, ach bhiodh an teas bho rùsgadh a’ tuiteam air gnìomh ciùbach den bheàrn. Tha seo a’ toirt comas ùr don ghnìomhaiche gus buaidh a thoirt air gineadh teas.
Tha buannachd eile ann an compressors leis nach eil sruthadh tarsainn air an aghaidh mar a tha ann an DGS. An àite sin, tha an cuideam as àirde eadar aghaidhean an ròin, agus sruthaidh an cuideam bhon taobh a-muigh a-steach don àile no sgaoilidh e a-mach gu aon taobh agus a-steach don compressor bhon taobh eile. Bidh seo a’ meudachadh earbsachd le bhith a’ cumail a’ phròiseis a-mach às a’ bheàrn. Ann am pumpaichean is dòcha nach e buannachd a tha seo oir faodaidh e a bhith mì-mhiannach gas teannaichte a sparradh a-steach do phump. Faodaidh gasaichean teannaichte taobh a-staigh pumpaichean cùisean cavitation no òrd adhair adhbhrachadh. Bhiodh e inntinneach, ge-tà, ròn neo-conaltraidh no gun fhrith-bhualadh a bhith agad airson pumpaichean às aonais ana-cothrom a thaobh sruthadh gas a-steach do phròiseas a’ phump. An gabhadh a bhith comasach giùlan gas fo chuideam bhon taobh a-muigh a bhith agad le sruthadh neoni?
Dìoladh
Tha seòrsa de dhìoladh aig a h-uile giùlan fo chuideam bhon taobh a-muigh. 'S e seòrsa de chuingealachadh a th' ann an dìoladh a chumas cuideam air ais ann an tèarmann. Is e cleachdadh tuill an seòrsa dìolaidh as cumanta, ach tha dòighean dìolaidh clais, ceum agus porous ann cuideachd. Leigidh dìoladh le giùlan no aghaidhean ròin ruith faisg air a chèile gun a bhith a’ beantainn ri chèile, oir mar as fhaisge a thig iad, is ann as àirde a bhios cuideam a’ ghasa eatorra, a’ cur nan aghaidhean air falbh bho chèile.
Mar eisimpleir, fo ghiùlan gas dìolaichte le toll rèidh (Ìomhaigh 3), an cuibheasachd
Bidh cuideam anns a’ bheàrn co-ionann ris an luchd iomlan air a’ ghiùlan air a roinn leis an raon aghaidh, is e seo luchdachadh aonaid. Ma tha cuideam a’ ghas thùsail seo 60 not gach òirleach ceàrnagach (psi) agus ma tha 10 òirleach ceàrnagach de raon aig an aghaidh agus gu bheil 300 not de luchd ann, bidh cuibheasachd de 30 psi anns a’ bheàrn giùlain. Mar as trice, bhiodh am beàrn timcheall air 0.0003 òirleach, agus leis gu bheil am beàrn cho beag, cha bhiodh an sruth ach timcheall air 0.2 troigh chiùbach àbhaisteach gach mionaid (scfm). Leis gu bheil bacadh toll dìreach ron bheàrn a’ cumail cuideam air ais ann an tèarmann, ma dh’ èireas an luchd gu 400 not tha beàrn a’ ghiùlain air a lùghdachadh gu timcheall air 0.0002 òirleach, a’ cuingealachadh sruth tron bheàrn sìos 0.1 scfm. Tha an àrdachadh seo anns an dàrna bacadh a’ toirt sruth gu leòr don bhacadh toll gus leigeil leis a’ chuideam cuibheasach anns a’ bheàrn àrdachadh gu 40 psi agus taic a thoirt don luchd a tha air a mheudachadh.
Seo sealladh taobh gearraichte de ghiùlan èadhair toll-thomhais àbhaisteach a lorgar ann an inneal tomhais co-òrdanachaidh (CMM). Ma thathar a’ meas siostam niùmatach mar “ghiùlan dìolaidh” feumaidh bacadh a bhith aige suas an abhainn bhon bhacadh beàrn giùlain.
Dìoladh toll an aghaidh dìoladh porous
’S e dìoladh toll an seòrsa dìolaidh as fharsainge a thathas a’ cleachdadh. Is dòcha gu bheil trast-thomhas toll de .010 òirleach aig toll àbhaisteach, ach leis gu bheil e a’ biathadh beagan òirlich ceàrnagach de dh’fharsaingeachd, tha e a’ biathadh grunn òrdughan meud nas motha na e fhèin, agus mar sin faodaidh astar a’ ghasa a bhith àrd. Gu tric, bidh tollan air an gearradh gu mionaideach bho rubies no sapphires gus casg a chuir air bleith meud an toll agus mar sin atharrachaidhean ann an coileanadh a’ giùlain. Is e cùis eile a th’ ann, aig beàrnan fo 0.0002 òirleach, gu bheil an sgìre timcheall an toll a’ tòiseachadh a’ tachdadh an t-sruthadh chun chòrr den aghaidh, agus aig an ìre sin bidh tuiteam film a’ ghasa a’ tachairt. Tha an aon rud a’ tachairt aig togail dheth, leis nach eil ach sgìre an toll agus claisean sam bith rim faighinn gus togail a thòiseachadh. Is e seo aon de na prìomh adhbharan nach fhaicear giùlan fo chuideam bhon taobh a-muigh ann am planaichean ròin.
Chan eil seo fìor airson a’ ghiùlan dìolaidh porous, an àite sin tha an stiffness a’ leantainn air adhart.
àrdaich mar a bhios an luchd ag àrdachadh agus am beàrn air a lùghdachadh, dìreach mar a thachras le DGS (Ìomhaigh 1) agus
giùlan ola hiodr-dhineamach. A thaobh giùlan porous fo chuideam bhon taobh a-muigh, bidh am giùlan ann am modh feachd cothromach nuair a bhios cuideam cuir a-steach air iomadachadh leis an raon co-ionann ris an luchd iomlan air a’ ghiùlan. Tha seo na chùis tribologach inntinneach leis nach eil togail no beàrn èadhair ann. Cha bhith sruth sam bith ann, ach tha feachd hiodrostatach cuideam an èadhair an aghaidh uachdar a’ chunntair fo aghaidh a’ ghiùlain fhathast a’ lughdachadh cuideam an luchd iomlan agus a’ leantainn gu co-èifeachd frithidh faisg air neoni - eadhon ged a tha na h-aghaidhean fhathast ann an conaltradh.
Mar eisimpleir, ma tha farsaingeachd de 10 òirlich ceàrnagach agus 1,000 punnd de fheachd dùnaidh aig aghaidh ròin grafait agus ma tha co-èifeachd frithidh de 0.1 aig a’ ghrafait, bhiodh feum air 100 punnd de fheachd gus gluasad a thòiseachadh. Ach le stòr cuideam taobh a-muigh de 100 psi air a ghiùlan tron ghrafait porous chun aodainn, cha bhiodh feum air feachd sam bith gus gluasad a thòiseachadh. Tha seo a dh’ aindeoin gu bheil 1,000 punnd de fheachd dùnaidh fhathast a’ brùthadh an dà aghaidh ri chèile agus gu bheil na h-aghaidhean ann an conaltradh corporra.
Clas de stuthan giùlain rèidh leithid: grafait, carbonan agus ceirmeag leithid alumina agus silicon-carbides a tha aithnichte do ghnìomhachasan nan turbo agus a tha gu nàdarrach porous gus an gabh an cleachdadh mar giùlain fo chuideam taobh a-muigh a tha nan giùlain film lionn neo-conaltraidh. Tha gnìomh measgaichte ann far a bheilear a’ cleachdadh cuideam taobh a-muigh gus cuideam conaltraidh no feachd dùnaidh an ròin a lughdachadh bhon tribology a tha a’ dol air adhart anns na h-aghaidhean ròin conaltraidh. Leigidh seo leis an obraiche pumpa rudeigin atharrachadh taobh a-muigh a’ phump gus dèiligeadh ri tagraidhean duilich agus obrachaidhean aig astar nas àirde fhad ‘s a tha ròin meacanaigeach gan cleachdadh.
Tha am prionnsabal seo cuideachd a’ buntainn ri bruisean, luchd-iomlaid, luchd-brosnachaidh, no giùlan conaltraidh sam bith a dh’ fhaodadh a bhith air a chleachdadh gus dàta no sruthan dealain a thoirt air no far nithean rothlach. Mar a bhios rotors a’ snìomh nas luaithe agus a’ ruith a-mach ag àrdachadh, faodaidh e a bhith duilich na h-innealan sin a chumail ann an conaltradh ris an t-slat, agus gu tric tha e riatanach cuideam an earraich a mheudachadh a tha gan cumail an aghaidh an t-slat. Gu mì-fhortanach, gu sònraichte a thaobh obrachadh aig astar àrd, bidh an àrdachadh seo ann an fheachd conaltraidh cuideachd ag adhbhrachadh barrachd teas is caitheamh. Faodar an aon phrionnsapal measgaichte a chaidh a chur an sàs ann an aghaidhean ròin meacanaigeach a chaidh a mhìneachadh gu h-àrd a chur an sàs an seo cuideachd, far a bheil feum air conaltradh corporra airson giùlan dealain eadar na pàirtean stèidhichte agus rothlach. Faodar an cuideam a-muigh a chleachdadh mar an cuideam bho siolandair uisgeachaidh gus an suathadh aig an eadar-aghaidh fiùghantach a lughdachadh agus aig an aon àm a’ meudachadh feachd an earraich no an fheachd dùnaidh a tha a dhìth gus am bruis no aghaidh an ròin a chumail ann an conaltradh ris an t-slat rothlach.
Àm puist: 21 Dàmhair 2023