इंजिनाच्या शीतकरणातून वाढेल कार्यक्षमता

इंजिनाच्या शीतकरणातून वाढेल कार्यक्षमता

अधिक तापमानावरील ज्वलनाने कमी लागते इंधन,
देखभाल खर्च कमी करण्यासाठी आयोवा विद्यापीठामध्ये शीतकरण प्रक्रियेवर अभ्यास सुरू

अभियंत्यांच्या मतानुसार, विमाने किंवा ऊर्जा निर्मिती प्रकल्पामध्ये गॅस टर्बाईन इंजिन अधिक उष्ण वातावरणामध्ये चालवल्यास कार्यक्षम आणि कमी इंधनावर कार्य करतात. हे तापमान धातूंना वितळवू शकते. त्यामुळे इंजिनातील धातूंना इजा पोचू शकते. या समस्येवर आयोवा राज्य विद्यापीठातील संशोधक हूई हू आणि ब्लेक जॉन्सन उपाय शोधण्याचा प्रयत्न केला आहे. या संशोधकांनी इंजिनच्या शीतकरणासाठी नव्या आणि सुधारीत तंत्र विकसित करण्याचा प्रयत्न केला आहे.

इंजिनची कार्यक्षमता वाढवितानाच त्याचे आयुर्मान वाढण्यासाठी आयोवा राज्य विद्यापीठातील एअरोस्पेस अभियांत्रिकी विभागामध्ये संशोधन करण्यात येत आहे. या बाबत माहिती देताना प्राध्यापक हू यांनी सांगितले, की इंजिनमध्ये साधारणपणे तीन हजार अंश फॅरनहिट तापमानाला ज्वलन होते. हे तापमान इंजिनच्या निर्मितीसाठी वापरलेल्या धातूंनाही वितळून टाकू शकते. मात्र इंजिनमध्ये वापरण्यात आलेल्या शीतकरण प्रक्रियेतून तापमान कमी ठेवण्यात येते. शीतकरणासाठी टर्बाईन ब्लेड्स हे पोकळ बनविण्यात येतात. त्यामध्ये असलेल्या छिद्रामध्ये शीत करणारे घटक (कुलन्ट) फिरविले जातात. त्यामुळे उष्ण वायू आणि टर्बाईन ब्लेडच्या मध्ये पातळ पडदा तयार होतो. तो ब्लेडचे उष्णतेपासून बचाव करतो.
हू पुढे म्हणाले, की इंजिनचे उत्पादक जैवइंधनापासून ऊर्जा कार्यक्षमतेसाठी विविध प्रयोग करत आहेत. त्यामध्ये ज्वलनाचे तापमान अधिकाधिक ठेवण्याचा प्रयत्न केला जात असून, त्यासाठी सातत्याने संशोधन केले जात आहे. अधिक उष्णता प्रतिबंधक धातू मिळविण्याबरोबरच शीतकरणासाठी नव्या पद्धतींचा शोध घेतला जातो. अधिक चांगले शीतकरण म्हणजेच इंधनाची बचत, अधिक काळ चालणारे इंजिनचे घटक, पर्यायाने देखभाल खर्च कमी असे समीकरण बनले आहे.

अशी आहे संशोधनाची दिशा
गेल्या 19 महिन्यामध्ये , आयोवा विद्यापीठातील एअरोस्पेस इंजिनिअरींगमधील पोस्ट डॉक्टरेटचे संशोधक हू आणि जॉन्सन यांनी टर्बाईन ब्लेडच्या शीतकरणासाठी अभ्यास केला आहे. त्याचसोबत जेट इंजिनमध्ये अधिक तापमान मिळविण्यासाठी प्रयत्न केले आहे. त्यांनी काही नवे तंत्रज्ञान विकसित केले आहे. या प्रारूपामध्ये टर्बाईन ब्लेड वायूच्या खालील भागामध्ये बसविले आहेत. या ब्लेडच्या छिद्रातून शुद्ध नायट्रोजन किंवा कार्बन डायऑक्साईडचे वेगवान प्रवाह शीतकरणासाठी सोडले जातात.
- या ब्लेडला रंगविण्यासाठी ऑक्सिजन संवेदनशील रंगाचा वापर केला आहे. तसेच अतिनिल प्रकाश किरणे आणि डिजीटल कॅमेराच्या साह्याने हू आणि जॉन्सन यांनी ब्लेडच्या शीतकरण प्रक्रियेचे निरीक्षण केले आहे. या ब्लेडवर ऑक्सिजनचे कण आढळल्यास शीतकरणांचा प्रवाह योग्य रीतीने सुरू असल्याचे दिसून येते. हे प्रयोग शीतकरणाच्या कमी वेगाच्या प्रवाहासंदर्भात करण्यात आले आहेत.
- पुढील प्रयोग अधिक वेगवान शीतकरण प्रवाहासाठी करण्यात येणार असून, त्यासाठी दुसरे प्रारुप तयार केले आहे. यातून आवाजाच्या वेगाने शीतकरण प्रवाह वाहतील.
- प्रवाहाचा वेग मोजण्यासाठी अत्याधुनिक तंत्राचा वापर केला जात असून, त्याचे चित्रण करण्यासाठी लेसर किरणे आणि कॅमेरा वापरले जातात.
- या चाचण्यातून प्रवाहाची रचना, शीतकरण घटकाची जाडी , घनतेचे गुणोत्तर, वेगाचे गुणोत्तर आणि शीतकरणाच्या कार्यक्षमतेसाठी आवश्यक त्या घटकांविषयी माहिती या प्रयोगातून मिळविण्यात येत आहे.

फोटो ः
आयोवा राज्य विद्यापीठातील संशोधक ब्लेक जॉन्सन (डावीकडे) आणि हूई हू यांनी गॅस टर्बाईन इंजिनच्या शीतकरणाच्या अधिक अचूक चाचण्या करण्यासाठी व सुधारणा करण्यासाठी नवे तंत्रज्ञान विकसित करत आहेत.   (स्रोत ः बॉब इल्बर्ट)