டெஸ்லா டர்பைன் 1909 ஆம் ஆண்டில் நிகோலா டெஸ்லாவால் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. இது ஒரு சிறப்பு வகை விசையாழிகள், அதில் எந்தவிதமான கத்திகளும் இல்லை. கப்லான் போன்ற பிற விசையாழிகளைப் போலல்லாமல், இந்த விசையாழி வரையறுக்கப்பட்ட மற்றும் குறிப்பிட்ட பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது. ஆனால் அதன் வடிவமைப்பு கருத்தில், இது பல்துறை விசையாழிகளில் ஒன்றாகும். அதன் கண்டுபிடிப்பு பல பெரிய பொறியியல் பயன்பாடுகளுக்கு வழிவகுத்தது. இது எல்லை அடுக்கு விளைவின் கொள்கையில் செயல்படுகிறது, அங்கு காற்று ஓட்டம் காரணமாக, விசையாழி சுழல்கிறது. இந்த விசையாழியின் சிறந்த பகுதியாக இது 80% வரை செயல்திறனை அடைய முடியும். சிறிய மதிப்பிடப்பட்ட இயந்திரங்களுக்கு இதன் வேக வரம்பை 80,000 ஆர்பிஎம் வரை அடையலாம். குறிப்பாக, இந்த விசையாழி கேன்ட் பயன்படுத்தப்படுகிறது மின் ஆலை செயல்பாடுகள் ஆனால் விசையியக்கக் குழாய்கள் போன்ற பொதுவான பயன்பாடுகளுக்குப் பயன்படுத்தலாம்.
டெஸ்லா டர்பைன் வரைபடம்
டெஸ்லா விசையாழியின் அடிப்படை அமைப்பு படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது. இது ஒரு பிளேட்லெஸ் டர்பைனைக் கொண்டுள்ளது, இது காற்று குழாய் முனை வழியாக உள்ளீட்டைக் கொண்டுள்ளது. விசையாழியின் உடலில் இரண்டு விற்பனை நிலையங்கள் உள்ளன, ஒன்று காற்றின் உள்வரும் மற்றும் மற்றொன்று காற்றின் வெளிச்செல்லும். தவிர, சுழலும் வட்டு 3 முதல் 4 அடுக்குகளைக் கொண்டுள்ளது, அவை ஒன்றாக இணைக்கப்படுகின்றன. மிக அதிக வேகத்தில் காற்று அனுப்பப்படும் அடுக்குகளுக்கு இடையே ஒரு மெல்லிய காற்று இடைவெளி உள்ளது.
டெஸ்லா டர்பைன்
சுழலும் வட்டு இரண்டு முகங்களைக் கொண்டுள்ளது, வெளிப்புறம் மற்றும் பின்புற முகம். இரண்டு அம்சங்களிலும், விசையாழி உடலுக்கு வெளியே காற்று பாய்வதற்கு வாய்ப்பில்லை. காற்று நுழைவு குழாய் வழியாக மட்டுமே நுழைந்து கடையின் குழாய் வழியாக வெளியேற முடியும். விசையாழி உடல் பல வட்டு ரோட்டரைக் கொண்டுள்ளது, இது ஒன்றாக இணைக்கப்பட்டுள்ளது. வட்டு சுழற்றக்கூடிய பொதுவான தண்டு மீது அனைத்து ரோட்டார் வட்டுகளும் ஒன்றாக இணைக்கப்பட்டுள்ளன.
வட்டுகள் வைக்க வெளிப்புற வீடுகள் உள்ளன. வட்டுகள் பொதுவாக போல்ட் மூலம் இணைக்கப்படுகின்றன. முன்-முனை மற்றும் பின்புற இறுதியில் வெளியேற்ற வெளியீட்டு துறைமுகங்கள் உள்ளன, இதன் மூலம் காற்று விசையாழி உடலில் இருந்து வெளியேற முடியும். துளைகளின் இடமளிப்பு செய்யப்படுகிறது, இது நுழைவு காற்றின் ஒரு சுழல் உருவாக்கப்படுகிறது.
டெஸ்லா டர்பைன் கோட்பாடு
ரோட்டார் பிளேட்களுக்கான உள்ளீடு உயர் அழுத்தத்தில் காற்று. ஒரு காற்று குழாய் பயன்படுத்தி, இது இன்லெட் இணைக்கப்பட்டுள்ளது விசையாழி , காற்று உடலுக்குள் நுழைகிறது, இது ரோட்டார் வட்டுகளைக் கொண்டுள்ளது, அவை தண்டு மீது வைக்கப்படுகின்றன மற்றும் அவற்றை எளிதாக சுழற்றலாம். டர்பைன் வீட்டுவசதிக்குள் காற்று நுழையும் போது, விசையாழியின் வடிவம் காரணமாக ஒரு சுழலை உருவாக்க வேண்டிய கட்டாயத்தில் உள்ளது.
வோர்டெக்ஸ் என்பது ஒரு சூறாவளி அல்லது சூறாவளி போன்ற காற்றின் சுழற்சியைக் குறிக்கிறது. ஒரு சுழல் உருவாக்கம் காரணமாக, காற்று மிக அதிக வேகத்தில் சுழல முடிகிறது. விசையாழியின் வடிவமைப்பால் ஒரு சுழல் உருவாக்கம் அடிப்படை. விசையாழியின் எழுத்துரு மற்றும் பின்புற கவர் உடல் வைக்கப்பட்டுள்ளது, காற்று முன் மற்றும் பின்புற அட்டைகளில் இருக்கும் துளைகள் வழியாக வெளியேற வேண்டும்.
இந்த இயற்கையில் காற்றின் வெளியேற்றம் காற்றின் சுழலை உருவாக்குகிறது. மற்றும் விசையாழி சுழற்ற வைக்கிறது. காற்று மூலக்கூறுகள் வட்டைக் கடக்கும்போது, அவை வட்டில் ஒரு இழுவை உருவாக்குகின்றன. இந்த இழுவை விசையாழியை கீழே இழுத்து சுழற்ற வைக்கிறது. விசையாழி இரு திசைகளிலும் சுழலும் என்பதைக் கவனத்தில் கொள்ளலாம். காற்றின் உள்ளீட்டிற்கு எந்த நுழைவு குழாய் பயன்படுத்தப்படுகிறது என்பதைப் பொறுத்தது.
டெஸ்லா டர்பைன் வடிவமைப்பு
வடிவமைப்பு இரண்டு நுழைவாயில் குழாய்களைக் கொண்டுள்ளது, அவற்றில் ஒன்று காற்று குழாய் குழாயுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. இரண்டு நுழைவாயில்களில், யாரையும் உள்ளீடாகப் பயன்படுத்தலாம். உடலின் உள்ளே, ரோட்டார் வட்டுகள் வைக்கப்படுகின்றன, அவை போல்ட் உதவியுடன் ஒன்றாக இணைக்கப்படுகின்றன. அனைத்து வட்டுகளும் வெளிப்புற உடலுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ள ஒரு பொதுவான தண்டு மீது வைக்கப்பட்டுள்ளன.
உதாரணமாக, இது ஒரு பம்பாகப் பயன்படுத்தப்பட்டால், தண்டு மோட்டருடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. வட்டுகளுக்கு இடையில் ஒரு மெல்லிய காற்று இடைவெளி உள்ளது, அங்கு காற்று பாய்ந்து வட்டுகளை சுழற்ற வைக்கிறது. காற்று இடைவெளி காரணமாக, காற்று மூலக்கூறுகள் வட்டில் ஒரு இழுவை உருவாக்க முடிகிறது. முன் மற்றும் பின்புற அட்டையில் 4-5 துளைகள் உள்ளன, இதன் மூலம் நுழைவாயில் காற்று வளிமண்டலத்திற்கு அனுப்ப முடியும். துளைகள் வைக்கப்படுகின்றன, ஒரு சுழல் உருவாக்கப்பட்டது மற்றும் காற்று மிக அதிக வேகத்தில் சுழலும்.
விசையாழி வடிவமைப்பு
இந்த அதிவேக காற்றின் காரணமாக, இது வட்டில் அதிவேக இழுவை செலுத்துகிறது மற்றும் வட்டு மிக அதிக வேகத்தில் சுழல வைக்கிறது. விசையாழியின் வடிவமைப்பு மற்றும் செயல்திறனுக்கான முக்கியமான அளவுருக்களில் வட்டு இடைவெளி ஒன்றாகும். இடைவெளி அடுக்கை பராமரிக்க தேவையான உகந்த இடைவெளி அளவு புற வேகம் வட்டின்.
விசையாழி வடிவமைப்பு கணக்கீடுகள்
அதிக செயல்திறனை அடைய பல வடிவமைப்பு அம்சங்கள் முக்கியம். சில முக்கிய வடிவமைப்பு கணக்கீடுகள்
வேலை செய்யும் திரவம் அல்லது நுழைவாயில் காற்றுக்கு குறைந்தபட்ச அழுத்தம் இருக்க வேண்டும். அது தண்ணீராக இருந்தால், அழுத்தம் ஒரு மீட்டர் கனசதுரத்திற்கு குறைந்தது 1000 கிலோ இருக்கும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. புற வேகம் வினாடிக்கு 10e-6 மீட்டர் சதுரமாக இருக்க வேண்டும்.
வட்டுக்கு இடையிலான இடைவெளி வட்டின் கோண வேகம் மற்றும் புற திசைவேகத்தின் அடிப்படையில் கணக்கிடப்படுகிறது. இது தொடர்ந்து வேகத்தை அடிப்படையாகக் கொண்ட பொல்ஹவுசென் அளவுருவைப் பொறுத்தது. ஒவ்வொரு வட்டுக்கும் ஓட்ட விகிதம் ஒவ்வொரு வட்டு மற்றும் திசைவேகத்தின் குறுக்கு வெட்டு பகுதியின் விளைபொருளாக கணக்கிடப்படுகிறது. தரவின் அடிப்படையில், வட்டுகளின் எண்ணிக்கை மதிப்பிடப்படுகிறது. மீண்டும், வட்டின் விட்டம் நல்ல செயல்திறனைக் கொண்டிருக்கவும் முக்கியம்.
டெஸ்லா டர்பைன் செயல்திறன்
வெளியீட்டு தண்டு சக்தியின் உள்ளீட்டு தண்டு சக்தியின் விகிதத்தால் செயல்திறன் வழங்கப்படுகிறது
தண்டு விட்டம், கத்திகளின் வேகம், கத்திகளின் எண்ணிக்கை, தண்டுடன் இணைக்கப்பட்ட சுமை போன்ற பல காரணிகளை இந்த செயல்திறன் சார்ந்துள்ளது. பொதுவாக, மற்ற வழக்கமான விசையாழிகளுடன் ஒப்பிடும்போது விசையாழி செயல்திறன் அதிகமாக இருக்கும். சிறிய பயன்பாடுகளுக்கு, செயல்திறன் 97% வரை கூட அடையலாம்.
டர்பைன் எவ்வாறு இயங்குகிறது?
டெஸ்லா டர்பைன் எல்லை அடுக்கின் கருத்தில் செயல்படுகிறது. இது இரண்டு நுழைவாயில்களைக் கொண்டுள்ளது. பொதுவாக, காற்றின் நீர் விசையாழியின் நுழைவாயிலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. விசையாழி உடல் ரோட்டர் வட்டுகளைக் கொண்டுள்ளது, அவை போல்ட் உதவியுடன் இணைக்கப்படுகின்றன. அனைத்து வட்டுகளும் பொதுவான தண்டு மீது வைக்கப்பட்டுள்ளன. விசையாழி உடல் இரண்டு வழக்குகளைக் கொண்டுள்ளது, முன் உறை மற்றும் பின்புற உறை. ஒவ்வொரு உறையிலும், 4 முதல் 4 துளைகள் உள்ளன. வட்டுகளின் எண்ணிக்கை, வட்டு விட்டம் போன்ற அனைத்து காரணிகளும் விசையாழியின் செயல்திறனை மதிப்பிடுவதில் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன.
டர்பைன் வேலை
குழாய் குழாய் வழியாக காற்று ஓட அனுமதிக்கும்போது, அது விசையாழி உடலில் நுழைகிறது. விசையாழி உடலின் உள்ளே, ஒருவருக்கொருவர் இணைக்கப்பட்டுள்ள வட்டுகள் வைக்கப்படுகின்றன. வட்டுகளுக்கு இடையே ஒரு மெல்லிய காற்று இடைவெளி உள்ளது. காற்று மூலக்கூறுகள் விசையாழி உடலில் நுழையும் போது அவை வட்டுகளில் ஒரு இழுவை செலுத்துகின்றன. இந்த இழுவை காரணமாக, வட்டுகள் சுழலத் தொடங்குகின்றன.
முன் மற்றும் பின்புற உறைகள் துளைகளைக் கொண்டிருக்கின்றன, அதாவது காற்று நுழையும் போது இந்த துளைகள் வழியாக வெளியேறும். துளைகள் வைக்கப்படுகின்றன, வட்டு உடலுக்குள் காற்று அல்லது நீரின் சுழல் நிறுவப்படுகிறது. இது காற்று வட்டுகளில் அதிக இழுவை ஏற்படுத்துகிறது. இதனால் வட்டுகள் மிக அதிக வேகத்தில் சுழலும்.
சுழல் மற்றும் வட்டுகளுக்கு இடையேயான தொடர்பின் பரப்பளவு குறைந்த வேகத்தில் குறைவாக உள்ளது. ஆனால் காற்று வேகத்தை அதிகரிக்கும்போது, இந்த தொடர்பு அதிகரிக்கிறது, இது வட்டுகளை மிக அதிக வேகத்தில் சுழற்ற அனுமதிக்கிறது. வட்டுகளின் மையவிலக்கு விசை காற்றை வெளிப்புறமாக தள்ள முயற்சிக்கிறது. ஆனால் முன் மற்றும் பின்புற உறைகளில் உள்ள துளைகளைத் தவிர காற்றுக்கு பாதை இல்லை. இது காற்று வெளியேறச் செய்கிறது, மேலும் சுழல் மேலும் வலுவாகிறது. வட்டுகளின் வேகம் காற்றோட்டத்தின் வேகத்திற்கு கிட்டத்தட்ட சமம்.
டெஸ்லா டர்பைனின் நன்மைகள் மற்றும் தீமைகள்
நன்மைகள் உள்ளன
- மிக உயர்ந்த செயல்திறன்
- உற்பத்தி செலவு குறைவாக உள்ளது
- எளிய வடிவமைப்பு
- இரு திசையிலும் சுழற்றலாம்
தீமைகள்
- அதிக சக்தி பயன்பாடுகளுக்கு சாத்தியமில்லை
- அதிக செயல்திறனுக்காக, ஓட்ட விகிதம் சிறியதாக இருக்க வேண்டும்
- செயல்திறன் என்பது வேலை செய்யும் திரவங்களின் மற்றும் வெளியேற்றத்தைப் பொறுத்தது.
பயன்பாடுகள்
டெஸ்லாவின் விசையாழி அதன் வெளியீட்டு சக்தி மற்றும் விவரக்குறிப்புகள் காரணமாக வரையறுக்கப்பட்ட பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது. அவற்றில் சில கீழே குறிப்பிடப்பட்டுள்ளன.
- திரவங்களின் சுருக்க
- விசையியக்கக் குழாய்கள்
- வேன் வகை விசையாழி பயன்பாடுகள்
- இரத்த குழாய்கள்
எனவே டெஸ்லா விசையாழிகளின் கட்டுமான அம்சங்கள், செயல்படும் கொள்கை, வடிவமைப்பு மற்றும் பயன்பாடுகளை நாங்கள் கண்டோம். அதன் முக்கிய குறைபாடு என்னவென்றால், இது சிறியதாகவும், சிறியதாகவும் இருப்பதால், கப்லான் விசையாழி போன்ற வழக்கமான விசையாழிகளைக் காட்டிலும் இது வரையறுக்கப்பட்ட பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது. அதன் செயல்திறன் மிக அதிகமாக இருப்பதால், அது எப்படி என்று சிந்திக்க வேண்டும் டெஸ்லா விசையாழிகள் மின் உற்பத்தி நிலையங்கள் போன்ற முக்கிய பயன்பாடுகளைக் கொண்டிருக்கலாம். குறைந்த செயல்திறன் கொண்ட தாவரங்களுக்கு இது ஒரு சிறந்த ஊக்கமாக இருக்கும்.
