उच्च शक्ति वाले जेट इंजन में नई ट्रैकिंग विधि

English हिन्दी മലയാളം मराठी தமிழ் తెలుగు

उच्च शक्ति वाले जेट इंजन में नई ट्रैकिंग विधि

समय-समय पर बाएँ से दाएँ विभिन्न बिंदुओं पर रचनाओं का विकास। आकार और रंग में परिवर्तन विलय और विभाजन की घटनाओं से जुड़े होते हैं। श्रेय: इवान बर्मेजो-मोरेनो

क्या आपने कभी फूड डिनो के साथ प्रयोग किया है? यह खाना पकाने को और अधिक मजेदार बना सकता है, और एक उत्कृष्ट उदाहरण प्रदान करता है कि कैसे दो तरल एक साथ अच्छी तरह से मिश्रित हो सकते हैं – या बिल्कुल नहीं।


पानी में एक छोटी बूंद डालें और आप देखेंगे कि यह धीरे-धीरे एक बड़े तरल में घुल जाएगा। कुछ और बूँदें जोड़ें और आप शायद रंग की लहर को फैलते हुए देखेंगे, रंगीन बूंदें फैलेंगी और बेहतर फैलने के लिए टूटेंगी। एक चम्मच डालें और जल्दी से हिलाना शुरू करें, और आप शायद देखेंगे कि पानी पूरी तरह से वांछित रंग बदलता है।

एयरोस्पेस और मैकेनिकल इंजीनियरिंग के सहायक प्रोफेसर इवान बरमेजो-मोरेनो के नेतृत्व में यूएससी विटरबी स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग के शोधकर्ताओं ने सुपरसोनिक स्क्रैमजेट इंजन का समर्थन करने के लिए एक अधिक कुशल संयोजन की तलाश में उच्च गति वाली गैस के साथ एक समान अध्ययन किया। में प्रकाशित अध्ययन में तरल पदार्थ की भौतिकी, यूएससी विटरबी पीएच.डी. जोनास बुचमेयर के साथ, जियांग्यु गाओ (यूएससी विटरबी पीएच.डी. ’20) और पूर्व एम.एससी. छात्र अलेक्जेंडर बुसमैन (म्यूनिख के तकनीकी विश्वविद्यालय) ने एक नई ट्रैकिंग विधि विकसित की है जो मिश्रण कैसे होता है की मूल बातें पर ज़ूम करता है। अध्ययन यह समझने में मदद करते हैं, उदाहरण के लिए, इंजेक्ट किया गया ईंधन इंजन में आसपास के ऑक्सीडाइज़र (वायु) के साथ कैसे इंटरैक्ट करता है ताकि यह बेहतर तरीके से काम करे, या सुपरनोवा विस्फोट के बाद नए तारे बनाने के लिए इंटरस्टेलर गैसों को कैसे मिलाया जाता है। यह विधि गैसों की अशांत घूर्णन गति के ज्यामितीय और भौतिक गुणों पर ध्यान केंद्रित करती है और समय के साथ विलय के रूप में अपना आकार बदलती है।

स्क्रैमजेट इंजन સુપ बिना घूमने वाले भागों वाले सुपर-फास्ट, प्रायोगिक इंजन અગાઉ ने पहले मैक 9.6 पर जेट विमानों के लिए हवा की गति के लिए एक रिकॉर्ड स्थापित किया है, जिससे सिडनी से लंदन के लिए लगभग 90 मिनट में संभावित उड़ान की अनुमति मिलती है।

बर्मेजो-मोरेनो ने कहा, “इन व्यक्तिगत प्रवाह संरचनाओं की गतिशीलता और वे जिन ज्यामितीय परिवर्तनों से गुजर रहे हैं, उन्हें समय के साथ ट्रैक नहीं किया गया है,” क्योंकि हमारे पास ऐसा करने के लिए पहले कम्प्यूटेशनल तकनीक नहीं थी; विशेष रूप से अशांत, प्रणोदन प्रणाली (जैसे जेट इंजन) में। अब हम इन प्रवाह संरचनाओं के हजारों या सैकड़ों हजारों को एक साथ देख सकते हैं और प्रत्येक के लिए ट्रैक कर सकते हैं कि संरचना कैसे आकार बदलती है और यह आसपास के ढांचे के साथ कैसे मिलती है और बातचीत करती है।”

बर्मेजो-मोरेनो ने कहा कि मूल्य यह है कि एक बार जब आप उन पैटर्न की पहचान कर लेते हैं जो मिश्रण प्रक्रिया को तेज करने में सबसे अधिक सहायक होते हैं, तो आप इन विशिष्ट स्थितियों की नकल कर सकते हैं, क्योंकि आप रचनाओं के विकास (उदाहरण के लिए, ईंधन और ऑक्सीडाइज़र) देख सकते हैं। इस समय पर।

“एक सुपरसोनिक दहन इंजन में, आप चाहते हैं कि ईंधन जितनी जल्दी हो सके मिश्रण हो ताकि इंजन छोड़ने से पहले ईंधन का पूरी तरह से उपयोग किया जा सके।” “ऐसा करने के लिए, हमें यह समझने की जरूरत है कि समय में विभिन्न बिंदुओं पर मिश्रण कैसे होता है।”

शेपशिफ्टिंग और शॉकवेव्स

जब ईंधन को रॉकेट या स्क्रैमजेट इंजन में इंजेक्ट किया जाता है, तो यह प्रसार प्रक्रिया शुरू करता है, बर्मेजो-मोरेनो ने कहा।

“इंजेक्शन प्रक्रिया आमतौर पर ईंधन को छोटे, लगभग गोलाकार संरचनाओं में विभाजित करने जा रही है, जो तब इंजन के अंदर अशांत वायु प्रवाह द्वारा ले जाया और मिश्रित किया जाता है। अशांति ईंधन संरचना को तोड़ना और इसके आकार को बदलना जारी रखेगी।”

ऊपर दिया गया आंकड़ा एक “आदर्श” मामला दिखाता है, जहां ईंधन इंजन की दीवारों से दूर है और अनिवार्य रूप से कोई सीमा नहीं है। लेकिन वास्तविक जीवन के परिदृश्य में, इंजन की दीवारें भी मिश्रण को प्रभावित करेंगी। बर्मेजो-मोरेनो ने कहा कि नया अध्ययन ईंधन को संकुचित करने पर ध्यान केंद्रित करता है-इसके द्रव्यमान को कम करता है-और शॉकवेव के प्रभावों को अलग करने के मुख्य घटक के रूप में अलग करता है। शॉकवेव एक विक्षोभ है जो ध्वनि की गति से तेज गति से यात्रा करता है और इसे प्रभावित करने वाले माध्यम के दबाव, तापमान और घनत्व में अचानक, निरंतर परिवर्तन का कारण बनता है। इस मामले में, शॉकवेव ईंधन संरचना के आकार को समतल करता है और इंजन के अंदर अशांति से ईंधन के टूटने के लिए अधिक सतह क्षेत्र बनाता है।

शोधकर्ताओं ने उच्च शक्ति वाले जेट इंजन में ट्रैकिंग विधि विकसित की, जिससे इष्टतम दहन का मार्ग प्रशस्त हुआ

संरचना समय के साथ आकार बदलती है और विलय और विभाजन से मेल खाती है क्योंकि तरल अशांति के साथ बातचीत करता है। श्रेय: इवान बर्मेजो-मोरेनो

संपीड़न के प्रभावों को समझना – शॉकवेव द्वारा, उदाहरण के लिए – अशांत मिश्रण प्रक्रियाओं पर वायु-श्वास सुपर और हाइपरसोनिक प्रणोदन प्रणाली को आगे बढ़ाने के लिए महत्वपूर्ण है।

इन प्रणालियों को इंजन में दबाव वायु प्रवाह, गर्म और निकास द्वारा छुट्टी दे दी जाती है। ऐसी प्रणालियों में मिश्रण के लिए संपीड़ित समय की आवश्यकताएं भी होती हैं। यह जानने के बाद कि इंजेक्ट किया गया ईंधन कैसे टूटता है, शोधकर्ताओं को यह पहचानने में मदद मिल सकती है कि ऐसे इंजन को कुशलतापूर्वक चलाने के लिए कौन सी स्थितियां सबसे अधिक लाभकारी मिश्रण परिदृश्य को बढ़ावा देती हैं।

बर्मेजो-मोरेनो के नेतृत्व में पहले के शोध ने शॉकवेव्स को ईंधन मिश्रण में तेजी लाने के लिए एक लाभकारी बल के रूप में पहचाना था, लेकिन उस शोध को नए अध्ययन में पेश किए गए ट्रैकिंग विधि एल्गोरिदम से लाभ नहीं हुआ। जबकि कई घटनाओं को मैन्युअल रूप से ट्रैक किया जा सकता है, एक सटीक प्रतिनिधित्व और सिफारिश खोजने की कोशिश कर रहा है कि विभिन्न स्थितियों में ईंधन कैसे मिश्रित होगा, एक ही परिणाम दिखाने वाले पर्याप्त बड़े नमूना आकार पर निर्भर करता है।

यह नई ट्रैकिंग विधि समय-समय पर इंजेक्शन वाले ईंधन के संरचनात्मक बदलाव की एक स्पष्ट तस्वीर प्रदान करती है, जो एयरोस्पेस इंजीनियरों को सुपरसोनिक और हाइपरसोनिक इंजनों के लिए सबसे फायदेमंद परिस्थितियों की नकल करने के बारे में बेहतर जानकारी देती है।

बर्मेजो-मोरेनो ने कहा, “एक बार आपके पास यह ट्रैकिंग एल्गोरिदम हो जाने के बाद, आप स्ट्रीम में देखी गई सभी रचनाओं के इंटरैक्शन वाले ग्राफ को प्राप्त करने के लिए समय-समय पर इसे किसी भी स्ट्रीम पर लागू कर सकते हैं।” “आप ग्राफ़ के बारे में पूछताछ कर सकते हैं और समय के साथ समान रूप से विकसित होने वाले पैटर्न ढूंढ सकते हैं। आप देख सकते हैं कि यह पैटर्न कितनी बार दोहराया जाता है और इसमें शामिल भौतिक प्रक्रियाओं के आंकड़े एकत्र करते हैं, उदाहरण के लिए,” इस विभाजन प्रक्रिया में सामान्य व्यवहार है। इंजेक्शन ईंधन। ‘”

बर्मेजो-मोरेनो ने कहा कि छोटे गोलाकार संरचनाओं के बजाय बड़े गोलाकार संरचनाओं के मामलों में शॉकवेव प्रभाव विशेष रूप से ध्यान देने योग्य है, क्योंकि बड़े क्षेत्र “विभाजन की घटनाओं” के लिए अधिक संवेदनशील होते हैं जहां ईंधन तेजी से टुकड़ों में टूट जाता है।

“यदि आप बड़े प्रारूपों के बारे में सोचते हैं,” उन्होंने कहा, “आपको लगता है कि उन्हें फैलने में अधिक समय लगेगा, लेकिन उनके द्वारा अनुभव किए जाने वाले अशांत मिश्रण से सदमे की बातचीत से अधिक लाभ होगा, जो उन्हें छोटे स्वरूपों में और अधिक तेज़ी से तोड़ देगा।”

यदि आप फ़ूड डाई के मामलों के बारे में फिर से सोचते हैं, तो फ़ूड डाई जितनी छोटी बूंदें होंगी, डाई को पानी में घोलने और उसके साथ एक नया घोल बनाने जितना आसान।

“यदि आप बेहतर मिश्रण कर सकते हैं, तो यह आपके प्रणोदन प्रणालियों के प्रदर्शन को बेहतर बनाने में मदद करेगा,” बर्मेजो-मोरेनो ने कहा।

भविष्य की सिफारिशों की रिपोर्ट करें

बर्मेजो-मोरेनो ने कहा कि अगले चरण में यह जांचना शामिल है कि जब आप इंजन की दीवारों के करीब पहुंचते हैं तो क्या होता है और परतों के मिश्रण का क्या होता है – दो अलग-अलग गति से तरल पदार्थ की दो धाराएं चलती हैं। “हम समय के साथ अशांति की संरचना को ट्रैक करेंगे यह समझने के लिए कि संरचनात्मक गतिशीलता के दृष्टिकोण से समेकित कतरनी मिश्रण प्रक्रियाएं कैसे प्रभावित होती हैं,” उन्होंने कहा।

अभी के लिए, बर्मेजो-मोरेनो ने कहा कि अतिरिक्त कारक हैं जो अंततः प्रणोदन संचालन को प्रभावित करेंगे जिन्हें वास्तविक दुनिया की सिफारिशें करने से पहले माना जाएगा, लेकिन यह एक कदम आगे है।


मंगल ग्रह तक पहुंचने के लिए जरूरी झटके दे सकती हैं शॉक वेव्स


और जानकारी:
जोनास बुचमेयर एट अल, ज्योमेट्री एंड डायनामिक्स ऑफ पैसिव स्केलर स्ट्रक्चर्स इन कंप्रेसिबल टर्बुलेंट मिक्सचर्स, तरल पदार्थ की भौतिकी (2021)। डीओआई: 10.1063 / 5.0068010

दक्षिणी कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय द्वारा प्रदान किया गया

उल्लेख: उच्च शक्ति वाले जेट इंजन में नई ट्रैकिंग विधि 21 नवंबर 2021 को इष्टतम दहन (2021, 19 नवंबर) का मार्ग प्रशस्त करती है https://phys.org/news/2021-11-tracking-method-high-Powered से प्राप्त – जेट -paves.html

यह दस्तावेज कॉपीराइट के अधीन है। निजी अध्ययन या शोध के उद्देश्य से उचित लेन-देन को छोड़कर, लेखक की लिखित अनुमति के बिना किसी भी भाग को पुन: प्रस्तुत नहीं किया जा सकता है। केवल सूचना के उद्देश्यों के लिए प्रदान की गई सामग्री।

—-*Disclaimer*—–

This is an unedited and auto-generated supporting article of the syndicated news feed are actualy credit for owners of origin centers . intended only to inform and update all of you about Science Current Affairs, History, Fastivals, Mystry, stories, and more. for Provides real or authentic news. also Original content may not have been modified or edited by Current Hindi team members.

%d bloggers like this: