ANG 5 PANGUNAHING URI NG MGA STEAM ENGINE - TEKNOLOHIYA - 2025

Ang iba't ibang mga uri ng mga engine ng singaw ay dumaan sa maraming mga pagbabago sa buong kasaysayan at teknolohiya ay patuloy na pinapayagan silang mag-evolve sa isang kamangha-manghang paraan.

Mahalaga, ang mga singaw na engine ay panlabas na mga pagkasunog ng engine na nagko-convert ng thermal energy ng singaw ng tubig sa mekanikal na enerhiya. Nasanay na sila sa mga power pump, lokomotibo, barko at traktor, na sa oras na kinakailangan para sa Rebolusyong Pang-industriya. Sa kasalukuyan sila ay ginagamit para sa henerasyon ng de-koryenteng enerhiya gamit ang mga turbin ng singaw.

Ang isang steam engine ay binubuo ng isang boiler na ginagamit upang pakuluan ng tubig at gumawa ng singaw. Ang singaw ay nagpapalawak at nagtutulak ng isang piston o turbine, ang kilusan kung saan ginagawa ang gawain sa pag-on ng mga gulong o pagmamaneho ng iba pang makinarya.

Ang unang engine ng singaw ay nilikha ni Heron ng Alexandria noong ika-1 siglo at tinawag na Eolipila. Ito ay binubuo ng isang guwang sphere na konektado sa isang boiler kung saan nakalakip ang dalawang hubog na tubo. Ang globo ay napuno ng tubig na pinakuluang, na nagiging sanhi ng singaw na mapalayas sa pamamagitan ng mga tubo sa mataas na bilis, na ginagawang pag-ikot ng bola.

Kahit na ang eolipila ay walang praktikal na layunin, walang pagsalang ito ay kumakatawan sa unang pagpapatupad ng singaw bilang isang mapagkukunan ng propulsion.

Aeolipian ni Heron

Gayunpaman, ang karamihan sa mga system na gumagamit ng singaw ay maaaring nahahati sa dalawang uri: piston machine at steam turbines.

Pangunahing uri ng mga steam engine

1- Mga makina ng Plunger

Ang mga machine ng plunger ay gumagamit ng pressurized steam. Sa pamamagitan ng dobleng kumikilos na mga piston, ang presyuradong singaw ay pumapasok na halili sa bawat panig habang sa kabilang banda ito ay pinakawalan o ipinadala sa isang pampalapot.

Ang enerhiya ay hinihigop ng isang slide bar na tinatakan laban sa pagtakas ng singaw. Ang rod na ito, naman, ay nagdadala ng isang koneksyon na baras na konektado sa isang pihitan upang mai-convert ang paggalaw na paggalaw sa rotary motion.

Bilang karagdagan, ang isa pang pihak ay ginagamit upang himukin ang gear valve, karaniwang sa pamamagitan ng isang mekanismo na nagpapahintulot sa pagbaliktad ng paggalaw ng pag-ikot.

Kapag gumagamit ng isang pares ng dobleng kumikilos na piston, ang crank advance ay na-offset ng isang anggulo ng 90 degree. Tinitiyak nito na palaging tatakbo ang motor, kahit anong posisyon ang crank.

2- Maramihang mga motorsiklo ng pagpapalawak

Ang isa pang uri ng steam engine ay gumagamit ng maraming mga solong kumikilos na mga cylinder na unti-unting tumataas sa diameter at kilusan. Ang mataas na presyon ng singaw mula sa boiler ay ginagamit upang himukin ang unang piston ng mas maliit na diameter.

Sa paitaas na kilusan, ang bahagyang pinalawak na singaw ay hinihimok sa isang pangalawang silindro na nagsisimula sa pababang kilusan. Nagbubuo ito ng karagdagang pagpapalawak ng medyo mataas na presyon na inilabas sa unang silid.

Gayundin, ang mga intermediate chamber ay naglalabas sa huling silid, na kung saan ay pinakawalan sa isang pampalapot. Ang isang pagbabago ng ganitong uri ng engine ay nagsasama ng dalawang mas maliit na piston sa huling silid.

Ang pag-unlad ng ganitong uri ng makina ay mahalaga para sa paggamit nito sa mga barko ng singaw, dahil ang pampalapot, kapag nakabawi ng kaunting lakas, muling binago ang singaw sa tubig para sa paggamit nito sa boiler.

Ang mga makina ng terestrial na singaw ay maaaring maubos ang marami sa kanilang singaw at mai-refill mula sa isang sariwang tower ng tubig, ngunit hindi ito posible sa dagat.

Bago at sa panahon ng World War II, ang engine ng pagpapalawak ay ginamit sa mga sasakyang pandagat na hindi kailangang pumunta nang matulin. Gayunpaman, kapag ang higit na bilis ay kinakailangan, pinalitan ito ng steam turbine.

3- Uniflow o unipormeng daloy ng motor

Ang isa pang uri ng piston machine ay ang uniflow o unipormeng daloy ng motor. Ang ganitong uri ng makina ay gumagamit ng singaw na dumadaloy lamang sa isang direksyon sa bawat kalahati ng silindro.

Ang kahusayan ng thermal ay nakamit sa pamamagitan ng pagkakaroon ng isang gradient ng temperatura sa buong silindro. Ang singaw ay palaging pumapasok sa mga mainit na dulo ng silindro at lumabas sa pamamagitan ng mga pagbukas sa gitna ng palamigan.

Nagreresulta ito sa isang pagbawas sa kamag-anak na pagpainit at paglamig ng mga pader ng silindro.

Sa mga uniflow engine, ang inlet ng singaw ay kadalasang kinokontrol ng mga poppet valves (na gumagana nang katulad sa mga ginamit sa mga panloob na engine ng pagkasunog) na kumilos ng isang camshaft.

Bukas ang mga balbula ng loob upang aminin ang singaw kapag naabot ang minimum na dami ng pagpapalawak sa simula ng kilusan.

Sa isang tiyak na sandali ng pagliko ng pihitan, ang singaw ay pumapasok at magsara ang takip ng cap, na nagpapahintulot sa patuloy na pagpapalawak ng singaw, na kumikilos ng piston.

Sa pagtatapos ng stroke, matutuklasan ng piston ang isang singsing ng mga butas ng tambutso sa paligid ng gitna ng silindro.

Ang mga butas na ito ay konektado sa pampalapot, pagbaba ng presyon sa silid na nagdudulot ng isang mabilis na pagpapakawala. Ang patuloy na pag-ikot ng pihitan ay kung ano ang gumagalaw sa piston.

4- Mga turbin ng singaw

Gumagamit ang mga de-kuryenteng singaw na turbin ng isang serye ng mga umiikot na disc na naglalaman ng isang uri ng mga blade ng uri ng propeller sa kanilang panlabas na gilid. Ang mga palipat-lipat na mga disc o rotors ay kahaliling may nakatigil na singsing o stators, na nakakabit sa istruktura ng turbine upang mai-redirect ang daloy ng singaw.

Dahil sa mataas na bilis ng operasyon, ang naturang turbines ay normal na konektado sa isang pagbabawas ng gear upang magmaneho ng isa pang mekanismo tulad ng isang propeller ng barko.

Ang mga turbin ng singaw ay mas matibay at nangangailangan ng mas kaunting pagpapanatili kaysa sa mga machine ng piston. Gumagawa din sila ng mas mabagal na mga puwersa ng pag-ikot sa kanilang output shaft, na nag-aambag sa mas mababang mga kinakailangan sa pagpapanatili at hindi gaanong nakasuot.

Ang pangunahing paggamit ng mga steam turbines ay sa mga istasyon ng pagbuo ng koryente kung saan ang kanilang mataas na bilis ng operasyon ay isang kalamangan at ang kanilang kamag-anak na dami ay hindi kawalan.

Ginagamit din ang mga ito sa mga aplikasyon ng dagat, na nagbibigay kapangyarihan sa mga malalaking sasakyang-dagat at mga submarino. Halos lahat ng mga halaman ng nuclear power ay bumubuo ng koryente sa pamamagitan ng pag-init ng tubig at pagpapakain ng mga turbin ng singaw.

5- Mga makina ng propulsyon

Mayroong isang engine na pang-ilalim ng tubig na gumagamit ng singaw na may mataas na presyon upang gumuhit ng tubig sa pamamagitan ng isang paggamit sa harap at palayasin ito sa mataas na bilis sa likuran.

Kapag ang singaw ay nagpapatawad sa tubig, lumilikha ito ng isang shock wave na nagpapatalsik sa tubig mula sa likuran.

Upang mapagbuti ang kahusayan ng engine, ang engine ay gumuhit sa hangin sa pamamagitan ng isang vent sa harap ng steam jet, na lumilikha ng mga bula ng hangin at nagbabago sa paraan ng pagsasama ng singaw sa tubig.

Mga Sanggunian

1. Marshall Brain (2017). "Paano Gumagana ang mga Steam Engines". Nakuha noong Hunyo 14, 2017 sa science.howstuffworks.com.
2. Bagong World Encyclopedia (2015). "Engine ng singaw". Nakuha noong Hunyo 14, 2017 sa newworldencyWiki.org.
3. Mga Anak ng SOS (2008-2009). "Engine ng singaw". Nakuha noong Hunyo 14, 2017 sa cs.mcgill.ca.
4. Woodford, Chris (2017). "Mga steam engine". Nakuha noong Hunyo 14, 2017 sa explainthatstuff.com.