वायु कंप्रेसर जो वायवीय मोटर के रूप में दोगुना होता है?

Question

मैं एक संपीड़ित वायु ऊर्जा भंडारण प्रणाली पर काम कर रहा हूं। सिस्टम का आकार और वजन भारी विवश हैं; कुछ भी नहीं (आदर्श रूप से) कुछ पाउंड से अधिक होना चाहिए। इस कारण से, मैं एक रोटरी फैशन में एक ही तंत्र के साथ ऊर्जा को संग्रहीत करना चाहता हूं (गैस को संपीड़ित करना) और ऊर्जा को निकालना (गैस को काम करना) ।

अनिवार्य रूप से मुझे क्या चाहिए एक रोटरी एयर कंप्रेसर, जब हवा को विपरीत दिशा में मजबूर किया जाता है, तो वायवीय मोटर के रूप में दोगुना हो जाता है। मैं काफी उच्च दबाव के साथ काम कर रहा हूं (मैं कुछ सौ साई का अनुमान लगा रहा हूं) लेकिन कम मात्रा। मेरी खोज में, मुझे कॉम्पैक्ट रोटरी एयर कंप्रेशर्स और रोटरी वायवीय मोटर्स का ढेर मिला है, लेकिन दोनों सिस्टम क्या काम करेंगे इस पर शायद ही कोई टिप्पणी करता है।

मेरे लिए, यह बहुत सहज है कि एक हवा कंप्रेसर में ये गुण हो सकते हैं, लेकिन मैं किसी भी निष्कर्ष पर नहीं जाना चाहता। मैंने कई कंप्रेशर्स को देखा है, और मेरी स्थिति पर सबसे अधिक लागू होता है:

• केन्द्रापसारक कंप्रेसर
• अक्षीय प्रवाह कंप्रेसर
• रोटरी पेंच कंप्रेसर
• रोटरी फलक कंप्रेसर

केन्द्रापसारक कंप्रेसर आदर्श है, लेकिन यह कम से कम किसी भी दक्षता के साथ मेरी आँखों में प्रतिवर्ती होने की संभावना कम से कम लगता है। मैंने वायवीय मोटर्स को भी देखा, जिनमें से कम उपलब्ध थे। सबसे लागू होने के लिए लग रहा था:

• रोटरी वेन मोटर

अन्य प्रणालियों, जैसे कि पिएत्रो मोटर, मेरे हल्के वजन, कॉम्पैक्ट एप्लिकेशन में स्पष्ट रूप से लागू नहीं थे। रोटरी वेन कंप्रेसर और रोटरी वेन मोटर के बीच सहसंबंध आशाजनक है, लेकिन मैं किसी भी विकल्प के बारे में जानना चाहूंगा।

रोटरी गैस कम्प्रेशन सिस्टम उन गैसों द्वारा संचालित मोटरों को दोगुना कर सकते हैं जिन्हें वे संपीड़ित करते हैं?

EDIT उत्तर सबसे अधिक संभावना एक रेडियल (केन्द्रक) टरबाइन और एक केन्द्रापसारक कंप्रेसर के बीच समानता में निहित है।

Comments

और एक पिस्टन-वाल्व कंप्रेसर?

— शाफ़्ट फ्रीक

@ratchetfreak अच्छी सोच। पिस्टन-वाल्व कंप्रेसर शायद इस आवश्यकता के अनुरूप होगा। काश, पिस्टन-वाल्व कंप्रेसर घूम रहा है, जिसका अर्थ है कि अधिक कंपन और (जरूरी नहीं है, लेकिन मैं व्यावहारिक रूप से कल्पना करता हूं) मेरे अवरोधों से वजन वास्तव में अनुमति देगा। मैं एक रोटरी कंप्रेसर की चिकनाई की तलाश कर रहा हूं।

— मिकवा

कम मात्रा, उच्च सिर के आवेदन आम तौर पर रोटरी टरबाइन के लिए एक आवेग टर्बाइन के लिए कहते हैं । चूंकि ऐसा लगता है कि कंप्रेसर में बदलना बहुत मुश्किल है, इसलिए मैं @ratchetfreak के विकल्प के लिए जाऊंगा। यदि मैं आप थे, तो मैं अपने शोध को संपीड़ित हवा पर चलने वाली कारों पर केंद्रित करूंगा, क्योंकि मुझे लगता है कि वे पहले से ही सटीक प्रणाली विकसित कर रहे हैं जिसका आप वर्णन कर रहे हैं, और अगर मुझसे गलती नहीं है, तो वे वास्तव में एक पिस्टन-वाल्व प्रणाली का उपयोग करते हैं।

— सैन

@ मैंचेज़ नहीं देखता कि उच्च दबाव, कम मात्रा के अनुप्रयोगों को रोटरी एयर मोटर के किसी भी प्रकार से पूरा क्यों नहीं किया जा सकता है। आप क्यों कहते हैं कि एक आवेग टर्बाइन आवश्यक है? मुझे स्थिति के कुछ पहलू याद आ रहे हैं। इसके अलावा, मुझे निश्चित रूप से आश्चर्य नहीं होगा यदि कई उभरती हुई मोटर वाहन प्रौद्योगिकियों ने एक पिस्टन वाल्व प्रणाली को अपनाया, यह उनके लिए सबसे अधिक समझ में आता है। लेकिन यह सवाल वास्तव में एक रोटरी प्रणाली के बारे में है, जिसके फायदे कई हैं। मैं इसे और अधिक स्पष्ट करने के लिए प्रश्न को संपादित करूँगा।

— मायकाजवा

@ मायजवावा मैं यह नहीं कह सकता कि यह संभव नहीं है - मैं सिर्फ इतना कह रहा हूं कि कम आयतन वाले अनुप्रयोग के लिए रोटरी टरबाइन का उपयोग करने का सबसे कुशल तरीका एक आवेग टरबाइन है, जिसमें से कई विकल्प हैं (अक्सर सिर्फ कैसे संबंधित हैं बिल्कुल टरबाइन वैन डिजाइन किए गए हैं)। मैं उस पर अपनी किताब नहीं ढूँढ सकता, लेकिन मुझे लगता है कि किसी और को निश्चित उत्तर के साथ आना होगा।

— बजे

Answer 1

मैं एक आगे झुकाव वाले केन्द्रापसारक प्रणाली की सिफारिश करूंगा , जैसे कि एक आगे घुमावदार पंखा ।

किसी भी उपकरण का पावर इनपुट / आउटपुट, जहां द्रव पर द्रव दर साथ / पत्तियों पर आता है और वेग पर एक कोण में प्रवेश / बाहर निकलता है , वह होगा:$Q$$V$$\theta$$U$

$$\mathcal P = (V-U)(1-\cos(\theta))\rho QU$$ ।

यदि आपके पास यह उपकरण गैस को संपीड़ित करता है, तो पावर इनपुट रिवर्स में चलता है। दोनों ही मामलों में कोण मदद करता है। वेग त्रिभुज देखें ।

इसका वास्तविक दिल खुलने पर कुछ अच्छे वाल्व लगाने के लिए नीचे आएगा। एक दोहरी धार वाली तलवार है - जबकि यह आपकी शक्ति को है , यदि की तुलना में बहुत अधिक नहीं है , तो वास्तव में कुछ भी नहीं हो रहा है। मत भूलो कि या पर निर्भर करता है , इस पर निर्भर करता है कि आप इसे कैसे देखते हैं। इसे संशोधित करने की कुंजी है कि आप अपने इनलेट को नीचे की ओर खोलना चाहते हैं (जो भी आप चलाते हैं) जो कि उच्चतम संभव करने के लिए बहुत कम खुलता है, जबकि आउटलेट को ध्यान से नियंत्रित रखते हुए या से आगे नहीं रोकना है जो कि रखने के लिए आवश्यक है सभ्य हैं।$U$$V$$U$$Q$$V$$U$$V$$Q$$U$$V/U$

शायद इसे दो चरणों में एक प्रथम चरण के रूप में उपयोग करते हुए रोटरी कंप्रेसर भी मदद कर सकता है - दूसरा चरण वास्तव में दबाव को बढ़ाने के लिए एक सच्चा रोटरी कंप्रेसर है, लेकिन यह वायुमंडलीय से परे दबाव को बढ़ाने के लिए दूसरे चरण को सहायता करता है।

अंततः बाजार पर कोई उपकरण इस अजीब सेवा के लिए नहीं बनाया जाएगा - लेकिन सावधानीपूर्वक नियंत्रित इनपुट के साथ एक काफी सममित रोटरी प्रणाली होने से कुछ अच्छे परिणाम प्राप्त होने चाहिए। मैं निश्चित रूप से एक कस्टम प्रशंसक निर्माता के साथ परामर्श करूंगा।

Comments

आपके विचार मेरी धारणा को पुष्ट करते प्रतीत होते हैं कि इन टर्बोमैचिनों में प्रतिवर्ती होने के लिए आवश्यक विशेषताएं हैं। एक आगे झुका हुआ प्रशंसक एक केन्द्रापसारक कंप्रेसर के संचालन में बहुत समान दिखता है; केन्द्रापसारक कंप्रेसर भी एक आगे झुका हुआ केन्द्रापसारक प्रणाली माना जाता है? कंप्रेसर, यदि प्रशंसक के समान है, तो प्रशंसक के कुछ फायदे दिखाई देंगे। और मैं देख रहा हूं कि सिस्टम में विभिन्न चर को ध्यान से नियंत्रित करने के बारे में आपका क्या मतलब है। यह निश्चित रूप से इस आवेदन के लिए आवश्यक है। समीकरण विशेष रूप से उपयोगी है

— माइक जूल

इस सिद्धांत में कि समीकरण आगे या पीछे जाता है। हालांकि, एक ही डिवाइस का उपयोग करते समय, चूंकि क्रॉस अनुभागीय क्षेत्र पर आधारित है, इसलिए इनलेट और आउटलेट के डिजाइन में एक तरह से वी और यू को अनुकूलित किया जाता है। आपका सबसे अच्छा शर्त यह है कि इसे पीढ़ी के लिए अनुकूलित किया जाए, क्योंकि आपको केवल दबाव वाली हवा का एक सीमित कंटेनर मिला है, लेकिन सैद्धांतिक रूप से संपीड़ित करने के लिए एक असीम आपूर्ति है। $Q$

— मार्क

यह बहुत अच्छी तरह से है जब एक प्रतिवर्ती केन्द्रापसारक प्रशंसक के सिद्धांत के संदर्भ में देखा जाता है, लेकिन बहुत वर्गीकरण 'प्रशंसक' का तात्पर्य है कि यह गैस को बहुत अधिक दबाव में उठाने के लिए बिल्कुल भी अनुकूल नहीं है। क्या एक केन्द्रापसारक प्रशंसक एक सम्मानजनक साई को हवा दे सकता है?

— मिकजवा

मैं कहूंगा कि यह एक उच्च साई को नहीं मिलेगा। इसलिए मैं इसे पहले चरण के रूप में सुझाऊंगा। मैं एक व्यापक संदर्भ में "स्टेज" का भी उपयोग कर रहा हूं - जैसे कि रोटरी कंप्रेसर की पहली कुछ परतें बाकी की तुलना में अलग-अलग आकार की हैं। तो आप संपीड़ित हवा को कंप्रेसर के बीच में पंप करेंगे (यानी उन अलग-अलग आकार की परतों में से) डिवाइस की बहुत अंतिम परत नहीं।

— मार्क

Answer 2

मैं एयर कंप्रेशर्स या मोटर्स का विशेषज्ञ नहीं हूं, लेकिन मेरे सीमित ज्ञान से मुझे लगता है कि जैसा कि आप कहते हैं कि अपकेंद्रित्र कंप्रेसर संपीड़न के लिए सबसे अच्छा होगा और एक टेस्ला टर्बाइन मोटर के रूप में आदर्श होगा। मुझे लगता है कि उन्हें एक ही शाफ्ट पर माउंट करना संभव है, लेकिन अलग-अलग एयरटाइट चैंबर्स में, कुछ वाल्वों के साथ जैसे कि टरबाइन के संचालन में हवा को कंप्रेसर कक्ष से बाहर पंप किया जाता है, और इसके विपरीत, ताकि अनुचित कारण न हो। अन्य प्ररित करनेवाला से प्रतिरोध। वैकल्पिक रूप से एक क्लच / ग्रिप तंत्र जो चयन करता है कि कौन शाफ्ट के साथ मुड़ता है।

इस तरह के उपकरण को दोनों तरह से कंप्रेसर / मोटर माना जा सकता है। यह करने के लिए दोनों तरीकों से एक प्ररित करनेवाला के साथ अनुकूलित करने के लिए उन परिदृश्यों में से एक ऐसा लगता है जैसे आप हमेशा दूसरे में अक्षम होंगे।

Comments

मैं निश्चित रूप से देखता हूं कि कैसे एक अच्छा (हालांकि पूरी तरह से सुरुचिपूर्ण नहीं) समाधान एक ही ड्राइव शाफ्ट पर दो अलग-अलग मशीनें डालकर और कुछ फैंसी कनेक्टिंग टुकड़ों का उपयोग करके पहुंचा जा सकता है। ऐसा लगता है कि वास्तविक-विश्व व्यावहारिक तरीका है कि यह जा सकता है। एक डिजाइन इस सिद्धांत को गले लगाती है लेकिन एक वेन कंप्रेसर और मोटर का उपयोग करना भी सौंदर्य और कार्यात्मक रूप से सुखदायक हो सकता है। हालांकि, यह दिलचस्प है कि आप टेस्ला टर्बाइन को लाते हैं। जब मैं उस पर गौर करता हूं, तो मैं न केवल एक टरबाइन देखता हूं, बल्कि एक केन्द्रापसारक कंप्रेसर का मूल डिजाइन भी देखता हूं। बिना किसी चिंता के ब्लेड के कोण से ये दोनों चीजें।

— मिकजवा

मैंने टेस्ला टर्बाइन के बारे में एक ही बात सोची थी, लेकिन कंप्रेसर के रूप में यह कितना अच्छा है, इसके बारे में मुझे ज्यादा जानकारी नहीं मिली। मुझे यह देखने में दिलचस्पी होगी कि क्या किसी ने यह मापने की कोशिश की है कि दोनों दिशाओं में कितना अच्छा है।

— १२:३०

टेसला टरबाइन वास्तव में विपरीत दिशा में इस्तेमाल किया जा सकता है। इस मामले में ऐसा लगता है कि इसे टेसला पंप कहा जाता है। टरबाइन और पंप के बीच एकमात्र अंतर यह प्रतीत होता है कि एक मामले में, हवा रोटार को तेज कर रही है, और दूसरे में, वह रोटार हवा को तेज करने का कारण बन रहा है। जब हवा रोटार पर काम करती है, तो यह अंदर की ओर जाती है। जब रोटर्स हवा पर कार्य करते हैं, तो यह बाहर की ओर बढ़ता है, वेग से बढ़ता है, बिल्कुल एक केन्द्रापसारक कंप्रेसर की तरह। सवाल तो यह है कि, 'क्या ब्लेड-लेस, केन्द्रापसारक कंप्रेसर काम करेगा?' यदि उत्तर हाँ है, तो हम अपना उत्तर दे सकते हैं।

— माइकजैव जूल

इसके अलावा, मैं मानती हूं कि केन्द्रापसारक / सेंटीपरेटल व्यापार बंद हो जाएगा एक वैनित केन्द्रापसारक कंप्रेसर पर भी लागू होगा, न कि टेसू टर्बाइन।

— मायकाजॉव