डक्ट पंखा: Difference between revisions
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Revision as of 16:03, 30 January 2023
विमान विज्ञान में, डक्ट पंखा एक जोर- उत्पादक यांत्रिक पंखा या प्रेरक(एरोनॉटिक्स) होता है जो एक बेलनाकार विक्षनरी: वाहिनी या परिच्छेद के भीतर लगा होता है। अन्य शब्दों में वाहिनी प्रेरक या आच्छादित शवाधान प्रेरक सम्मिलित हैं।[1] जब ऊर्ध्वाधर प्रस्थान और अवतरण में उपयोग किया जाता है इसे परिच्छेद घूर्णक के रूप में भी जाना जाता है। [2]
(VTOL) अनुप्रयोगों को आच्छादित शवाधान घूर्णक के रूप में भी जाना जाता है।[2]
वायुयान, हवाई पोत, हुवरक्रफ़्ट, और संचालित उत्तोलन VTOL विमान सहित कई प्रकार के वाहनों में प्रणोदन या प्रत्यक उत्तोलन के लिए वाहिनी किए गए पंखे का उपयोग किया जाता है। कई आधुनिक बड़े विमान उपयोग किए जाने वाले हाई- उपमार्ग टर्बोफैन यन्त्र, वाहिनी वाले पंखे के प्रारुप के एक बहुत ही सफल और लोकप्रिय प्रयोग का एक उदाहरण है।
मुक्त हवा में समान आकार के प्रेरक की तुलना में वाहिनी कुछ स्तिथियों में जोर (भौतिकी) दक्षता को 90% तक बढ़ा देता है। वाहिनी किए गए पंखे शांत होते हैं, और जोर दैशिक त्रुटि के लिए अच्छे अवसर प्रदान करते हैं। परिच्छेद आधार कर्मचारी को गलती से कताई फलक से संपर्क करने से अच्छी सुरक्षा प्रदान करता है, साथ ही फलक को बाहरी मलबे या वस्तुओं से बचाता है। वाहिनी के अनुप्रस्थ काट को अलग करके, अभिकल्पनार बर्नौली के सिद्धांत के अनुसार वायु प्रवाह के वेग और दबाव को लाभप्रद रूप से प्रभावित कर सकता है।
कमियों में परिच्छेद की अतिरिक्त संरचना के कारण बढ़ा हुआ भार सम्मिलित है, परिच्छेद निकासी के लिए फलक-अग्रभाग की सहनशीलता में सटीकता की आवश्यकता, मुक्त-वायु प्रेरक की तुलना में बेहतर कंपन नियंत्रण की आवश्यकता और जटिल वाहिनी प्रारुप आवश्यकताएं सम्मिलित हैं। अंत में, हमले के उच्च कोणों पर, परिच्छेद रोक लगा सकता है और उच्च बाधा उत्पन्न कर सकता है।
प्रारुप
एक वाहिनी वाले पंखे के तीन मुख्य घटक होते हैं; पंखा या प्रेरक जो जोर या उत्तोलन प्रदान करता है, वाहिनी या परिच्छेद जो पंखे को घेरता है, और यंत्र या प्रेरक जो पंखे को शक्ति प्रदान करता है।
पंखा
किसी भी अन्य पंखे, प्रेरक या घूर्णक की तरह, एक नलिका वाले पंखे को फलक की संख्या के आधार पर अभिलक्षित किया जाता है। राइन फ्लुगज़ेगबाउ (RFB) SG 85 में तीन फलक थे, जबकि डाउटी रोटोल वाहिनी प्रणोदक में सात फलक थे।[3][4] फलक स्थायी या परिवर्तनशील उचनिचाव के हो सकते हैं।
वाहिनी
वाहिनी या परिच्छेद एक वायुगतिकीय छल्ला होता है जो पंखे के चारों ओर होता है और फलक के सिरों पर बारीकी से फिट बैठता है। इसे इतना कठोर बनाया जाना चाहिए कि उड़ान भार के तहत विकृत न हो और न ही मुड़ने पर फलक को स्पर्श करे। वाहिनी कई कार्य करती है!
मुख्य रूप से, यह फलक के सिरों के चारों ओर बहने वाली हवा द्वारा बनाए गए भंवरों को कम करता है। यह वायुगतिकीय नुकसान या बाधा को कम करता है, इस प्रकार पंखे की समग्र दक्षता में वृद्धि करता है। इस वजह से, पंखे का उपयोग या तो बढ़े हुए जोर और विमान के प्रदर्शन को प्रदान करने के लिए किया जा सकता है, या समकक्ष मुक्त प्रेरक से छोटा बनाया जा सकता है।
यह ध्वनिक परिरक्षण प्रदान करता है, जो कम ऊर्जा अपशिष्ट के साथ मिलकर प्रेरक से शोर उत्सर्जन में काफी कटौती करता है।[4]
यह एक सुरक्षात्मक उपकरण के रूप में कार्य करता है, दोनों वस्तुओं जैसे ग्राउंड कर्मचारी को चक्करदार फलक से टकराने से बचाता है,और इस तरह के प्रभाव के दौरान फलक को नुकसान से बचाता है।
कम अग्रभाग भंवरों का मतलब यह भी है कि पंखे की जागना कम अशांत है।। सावधान प्रारुप के साथ, जोर बढ़ाने के लिए यन्त्र शीतन प्रणाली से गर्म निर्वहन को कम विक्षोभ पंखे वेक में अन्तःक्षेप किया जा सकता है।[4]
बिजली संयंत्र
एक वाहिनी वाला पंखा पंखे को घुमाने में सक्षम किसी भी प्रकार की चालक से संचालित हो सकता है। उदाहरणों में मुषली, घूर्णकी (वेंकेल), और टर्बोशाफ्ट दहन यन्त्र, साथ ही वैद्युत चालक सम्मिलित हैं।
पंखे को सीधे बिजली संयंत्र उत्पादन बाण पर लगाया जा सकता है, या एक विस्तारित से प्रेरित बाण और गियरिंग के माध्यम से दूर से चलाया जा सकता है। दूरस्थ व्यवस्था में, एक बिजली संयंत्र द्वारा कई पंखे चलाए जा सकते हैं।
नलिका प्रणोदक
एक एकल एकीकृत इकाई के रूप में अभिकल्पना की गई सदन को फैन बजिकोष या नलिका नोदक के रूप में संदर्भित किया जाता है।[3][4]
बजिकोष प्रस्ताव का एक लाभ यह है कि प्रत्येक घटक का अभिकल्पना दूसरों से मेल खा सकता है, जिससे प्रदर्शन को अधिकतम करने और भार कम करने में मदद मिलती है। यह वाहन रूपकार के वाहन और उसके प्रणाली के साथ एकीकरण के कार्य को भी आसान बनाता है।
सीमाएं
- अच्छी दक्षता के लिए फलक युक्तियों और नलिका के बीच बहुत कम निकासी की आवश्यकता होती है।
- दक्षता लाभ कम हो जाते हैं, और कम परिक्रमण गति, जोर स्तर और वायु चाल पर उलट भी हो सकते हैं।
- मुक्त प्रेरक या घूर्णक की तुलना में कम कंपन स्तर की आवश्यकता होती है।
- उन्नत संयोजन से निर्मित होने पर भी जटिल वाहिनी प्रारुप,और भार बढ़ता है।
- हमले के उच्च कोण पर, वाहिनी के हिस्से ठप हो जाएंगे और वायुगतिकीय बाधा उत्पन्न करेंगे।[5]
अनुप्रयोग
विमान के अनुप्रयोगों में, एक अछूते प्रेरक की परिचालन गति सीमित होती है क्योंकि अग्रभाग गति समकक्ष वाहिनी वाले पंखे की तुलना में कम गति पर ध्वनि अवरोधक तक पहुंचती है। पूर्ण आकार के विमानों में उपयोग की जाने वाली सबसे आम पंखे की व्यवस्था एक टर्बोफैन यन्त्र है, जहां पंखे को घुमाने की शक्ति एक गैस टर्बाइन द्वारा प्रदान की जाती है। उच्च उपमार्ग अनुपात टर्बोफैन यन्त्र लगभग सभी असैनिक बड़े विमान पर उपयोग किए जाते हैं, जबकि सैन्य लड़ाकू विमान आमतौर पर छोटे प्रशंसक व्यास वाले कम उपमार्ग अनुपात टर्बोफैन के बेहतर उच्च गति प्रदर्शन का उपयोग करते हैं। यद्यपि, एक वाहिनी वाला पंखा शाफ्ट पावर के किसी भी स्रोत जैसे कि एक प्रत्यागामी यन्त्र,वान्कल यन्त्र, या बिजली की मोटर द्वारा संचालित हो सकता है। एक प्रकार का नलिका फैन, जिसे फैनटेल के रूप में जाना जाता है या विशिष्टता नाम फेनेस्ट्रॉन द्वारा जाना जाता है,और इसका उपयोग हेलीकॉप्टरों पर टेल घूर्णक को बदलने के लिए भी किया जाता है!
वाहिनी वाले पंखे वीटीओएल विमान जैसे लॉकहीड मार्टिन F-35 बिजली II और अन्य कम गति वाले प्रारुप जैसे होवरक्राफ्ट में उनके उच्च जोर-से-भार अनुपात के लिए पसंद किए जाते हैं।
कुछ स्तिथियों में, एक ढका हुआ घूर्णक एक खुले घूर्णक की तुलना में 94% अधिक कुशल हो सकता है। बेहतर प्रदर्शन मुख्य रूप से है क्योंकि बाहरी प्रवाह कम अनुबंधित होता है और इस प्रकार अधिक गतिशील ऊर्जा होती है।[6]
प्रतिरूप वायुयान के शौकीनों के बीच, वाहिनी वाला पंखा उच्च-प्रदर्शन वाले आकाशवानी-नियंत्रित विमानों के बिल्डरों के बीच लोकप्रिय है। नलिका-पंखा इकाइयों के साथ संयुक्तआंतरिक-दहन चमक यन्त्र मापक्रम-आकार वाले जेट विमान के प्रतिरूप के पहले प्राप्त करने योग्य साधन थे। प्रतिरूप- मापक्रम टर्बोजेट यन्त्रों की शुरुआत के बावजूद, बिजली से चलने वाले वाहिनी वाले पंखे छोटे, कम लागत वाले प्रतिरूप विमान पर लोकप्रिय बने हुए हैं। बिजली से चलने वाले कुछ पंखे वाले हवाई जहाज 320km/h (200mph) से अधिक की गति तक पहुँच सकते हैं।
अधिकांश प्रकार के परिकलक पंखे में पंखे की सभा में एकीकृत एक वाहिनी होता है; वाहिनी का उपयोग यांत्रिक रूप से पंखे को अन्य घटकों पर चढ़ाने के लिए भी किया जाता है!
यह भी देखें
- गियरित टर्बोफैन (जेट यन्त्र का एक रूप)
- नलिका प्रेरक (समुद्री अनुप्रयोगों में)
संदर्भ
- ↑ Anita I. Abrego and Robert W. Bulaga; "Performance Study of a Ducted Fan System", NASA, 2002.
- ↑ Kotwani, Kailash; "Ducted Fan or Shrouded Rotor Aerodynamics and its Application in Miniature VTOL Aerial Vehicles", 2009. (retrieved 22 March 2022).
- ↑ 3.0 3.1 Jane's All the World's Aircraft 1980-81, Jane's, 1980. p.704.
- ↑ 4.0 4.1 4.2 4.3 Jane's All the World's Aircraft 1980-81, Jane's, 1980. p.725.
- ↑ Jon Longbottom - Mechanical aeronautics, thesis in PDF format
- ↑ Pereira, Jason L. Hover and wind-tunnel testing of shrouded rotors for improved micro air vehicle design p147+p11. University of Maryland, 2008. Accessed: 28 August 2015.
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