Buharlı lokomotif egzoz sistemi - Steam locomotive exhaust system - Wikipedia
buharlı lokomotif egzoz sistemi bu bölümlerden oluşur buharlı lokomotif birlikte dışarı çıkan egzoz buharını silindirler artırmak için taslak ateşin içinden. Genellikle şunlardan oluşur: üfleme borusu (veya birinci kademe nozul), duman kutusu, ve baca ancak daha sonraki tasarımlar ikinci ve üçüncü aşama nozulları da içerir.
Tarih
Yangından hava akımı sağlamanın bir yolu olarak egzoz buharını bacaya yönlendirmenin etkisinin keşfinin önceliği, bazı tartışmaların konusudur, Ahrons (1927) bu konuya büyük önem atfetmiştir. İlk buharlı lokomotifte silindirlerden çıkan egzoz - Richard Trevithick - bacaya doğru yönlendirildi ve o sırada yangın yoluyla hava akımını artırma üzerindeki etkisini fark etti. Wylam'da, Timothy Hackworth ayrıca bir üfleme borusu en eski lokomotiflerinde, ancak bunun bağımsız bir keşif mi yoksa Trevithick'in tasarımının bir kopyası mı olduğu belli değil. Hackworth'tan kısa bir süre sonra, George Stephenson aynı yöntemi de kullandı, ancak bunun bağımsız bir keşif mi yoksa diğer mühendislerden birinin tasarımının bir kopyası mı olduğu net değil.
O sırada lokomotifler bir tek baca kazanı veya tek dönüş bacası bacanın bir ucunda ateş ızgarası ile. Bu tasarıma sahip kazanlar için, daralan açıklıklı bir üfleme borusunun patlaması çok güçlüydü ve yangını kaldıracaktı. Merkezi olarak konumlandırılmış, daraltılmış delikli püskürtme borusu, çok borulu kazanın geliştirilmesine kadar standart hale gelmedi. Çok borulu kazan ve buhar püskürtmenin kombinasyonu, genellikle yüksek performansın ana nedenleri olarak gösterilmektedir. Roket 1829'da Rainhill Denemeleri.
Açıklama
Buhar patlamasının gücünün keşfedilmesinden kısa bir süre sonra, duman kutusu kazan borularından çıkan egzoz gazlarının buharla karışabileceği bir alan sağlamak için bacanın altına ihtiyaç vardı. Bu, hava akımı tarafından yangın tüplerinden çekilen külün toplanmasına izin verme ek avantajına sahipti. Buharın çıktığı püskürtme borusu doğrudan duman kutusunun altındaki bacanın altına monte edildi.
Buhar püskürtme büyük ölçüde kendi kendini düzenler: Silindirler tarafından buhar tüketim oranındaki artış, patlamayı artırır, bu da hava akımını ve dolayısıyla yangının sıcaklığını artırır.
Modern lokomotifler ayrıca bir üfleyiciBu, silindirlerden daha fazla buhar geçmeden daha büyük bir çekişe ihtiyaç duyulduğunda kullanım için doğrudan duman kutusuna buhar salan bir cihazdır. Böyle bir duruma bir örnek, regülatörün aniden kapanması veya trenin bir tünelden geçmesidir. Tek hatlı bir tünel yetersiz havalandırılırsa, yüksek hızda giren bir lokomotif, tünel içindeki havanın hızlı bir şekilde sıkışmasına neden olabilir. Bu sıkıştırılmış hava bacaya önemli bir kuvvetle girebilir. O sırada yanma odası kapısı açıksa bu son derece tehlikeli olabilir. Bu nedenle, sıkıştırma etkisine karşı koymak için bu durumlarda üfleyici genellikle açılır.
Daha sonra gelişme
Egzoz sistemi geliştirmenin amacı minimum ile maksimum duman kutusu vakumu elde etmektir. geri basınç pistonlarda.
Duman kutusu tasarımının temel ilkelerinde çok az gelişme, 1908'de buhar yükseltme performansının ilk kapsamlı incelemesinin gerçekleştirildiği tarihe kadar gerçekleşti. W.F.M. Goss nın-nin Purdue Üniversitesi. Bu ilkeler, Büyük Batı Demiryolu tarafından Churchward ve daha sonra GWR (daha sonra BR altında devletleştirildi) sabit test tesisi kullanılarak 1950'lerde Samuel Ell tarafından geliştirildi. Ell, ön uç tasarımında görünüşte küçük değişiklikler yaparak GWR Manor sınıfının maksimum buharlama oranını ikiye katlamayı başardı ve bir LNER V2 için hızı iki katından fazla artırdı.
Andre Chapelon ile önemli bir gelişme kaydetti Kylchap içeren egzoz Kyala serpme (ikinci aşama nozulu) ve püskürtme borusu (birinci aşama nozulu) ile baca arasında üçüncü aşama başlık. Bu, buhar döneminin sonunda (20. yüzyılın başlarında) popüler oldu ve Nigel Gresley 's Yeşilbaş Buharlı lokomotifler için resmi dünya hız rekorunu elinde tutan. Diğer çağdaş tasarımlar şunları içerir: Giesl, ve Lemaitre aynı amaca farklı yollarla ulaşan egzozlar.
Daha fazla gelişme, Chapelon'un arkadaşı tarafından gerçekleştirildi Livio Dante Porta, kim geliştirdi Kylpor, Lempor ve Lemprex egzoz sistemleri ve ayrıca belirli lokomotifler için kullanımlarını optimize etmek için karmaşık matematiksel modeller geliştirdi.
Dünya çapında ana hat demiryollarında ticari buhar operasyonlarının sona ermesiyle birlikte, malzeme teknolojisi ve bilgisayar modelleme tekniklerindeki ilerlemelere rağmen buharlı lokomotif teknolojisinin daha da geliştirilmesi için çok az fon sağlanmıştır.
Referanslar
- Semmens, P.W.B .; Saka kuşu, A.J. (2003). Steam Lokomotifleri Gerçekte Nasıl Çalışır?. OUP. ISBN 0-19-860782-2.
- Rolt, L.T.C. (1978). George ve Robert Stephenson: Demiryolu Devrimi. Pelikan. ISBN 0-14-022063-1.
- Ahronlar, E.L. (1927). İngiliz Buharlı Demiryolu Lokomotifi 1825-1925.