तप्त वायु इंजन: Difference between revisions

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[[File:Stirlingov motor princip.png|thumb|right|250px|कम तापमान अंतर (लिमिटेड) गर्म हवा इंजन का चित्रण। 1. पावर पिस्टन, 2. सिलेंडर का कोल्ड एंड, 3.डिस्प्लेसर पिस्टन 4. सिलेंडर का हॉट एंड Q1. हीट इन, Q2। गर्म करो।]]गर्म हवा का इंजन<ref name="hae-hae02">{{cite web|url=http://hotairengines.org/|title=An Inquiry into the Hot Air Engines of the 19th Century|work=hotairengines.org}}</ref> (ऐतिहासिक रूप से वायु इंजन या [[कैलोरी सिद्धांत]] इंजन कहा जाता है।<ref>{{cite book|author=Robert Sier|title=Hot air caloric and stirling engines. Vol.1, A history|edition=1st Edition (Revised)|publisher=L.A. Mair|year=1999|isbn=0-9526417-0-4}}</ref>) कोई भी ऊष्मा इंजन है जो तापीय ऊर्जा को [[यांत्रिक कार्य|यांत्रिक कार्यों]]में परिवर्तित करने के लिए तापमान परिवर्तन के प्रभाव में हवा के विस्तार और संकुचन का उपयोग करता है। ये इंजन सर [[जॉर्ज केली]]<ref name="caley">{{cite web|url=http://hotairengines.org/inventors/cayley|title=Cayley's life and Air Engines|work=hotairengines.org}}</ref> और [[जॉन एरिक्सन]]<ref name="haeericsson">{{cite web|url=http://hotairengines.org/inventors/ericsson|title=Ericsson's life and Air Engines|work=hotairengines.org}}</ref> और [[रॉबर्ट स्टर्लिंग]] के बंद चक्र इंजन जैसे दोनों खुले चक्र उपकरणों को सम्मिलित करने वाले कई थर्मोडायनामिक चक्रों पर आधारित हो सकते हैं।<ref name="haestirling">{{cite web|url=http://hotairengines.org/inventors/stirling|title=Stirling's life and Air Engines|work=hotairengines.org}}</ref> गर्म हवा के इंजन उत्तम ज्ञात आंतरिक दहन आधारित इंजन और भाप इंजन से अलग हैं।
[[File:Stirlingov motor princip.png|thumb|right|250px|कम तापमान अंतर (लिमिटेड) तप्त वायु इंजन का चित्रण। 1. पावर पिस्टन, 2. सिलेंडर का कोल्ड एंड, 3.डिस्प्लेसर पिस्टन 4. सिलेंडर का हॉट एंड Q1. हीट इन, Q2। तप्त करो।]]'''तप्त वायु इंजन'''<ref name="hae-hae02">{{cite web|url=http://hotairengines.org/|title=An Inquiry into the Hot Air Engines of the 19th Century|work=hotairengines.org}}</ref> (ऐतिहासिक रूप से वायु इंजन या [[कैलोरी सिद्धांत]] इंजन कहा जाता है।<ref>{{cite book|author=Robert Sier|title=Hot air caloric and stirling engines. Vol.1, A history|edition=1st Edition (Revised)|publisher=L.A. Mair|year=1999|isbn=0-9526417-0-4}}</ref>) कोई भी ऊष्मा इंजन है जो तापीय ऊर्जा को [[यांत्रिक कार्य|यांत्रिक कार्यों]]में परिवर्तित करने के लिए तापमान परिवर्तन के प्रभाव में वायु के विस्तार और संकुचन का उपयोग करता है। ये इंजन सर [[जॉर्ज केली]]<ref name="caley">{{cite web|url=http://hotairengines.org/inventors/cayley|title=Cayley's life and Air Engines|work=hotairengines.org}}</ref> और [[जॉन एरिक्सन]]<ref name="haeericsson">{{cite web|url=http://hotairengines.org/inventors/ericsson|title=Ericsson's life and Air Engines|work=hotairengines.org}}</ref> और [[रॉबर्ट स्टर्लिंग]] के बंद चक्र इंजन जैसे दोनों खुले चक्र उपकरणों को सम्मिलित करने वाले कई तापगतिकीय चक्रों पर आधारित हो सकते हैं।<ref name="haestirling">{{cite web|url=http://hotairengines.org/inventors/stirling|title=Stirling's life and Air Engines|work=hotairengines.org}}</ref> तप्त वायु के इंजन उत्तम ज्ञात आंतरिक दहन आधारित इंजन और भाप इंजन से अलग हैं।


विशिष्ट कार्यान्वयन में, [[सिलेंडर (इंजन)]] में हवा को बार-बार गर्म और ठंडा किया जाता है और परिणामी विस्तार और संकुचन का उपयोग [[पिस्टन]] को स्थानांतरित करने और उपयोगी यांत्रिक कार्य करने के लिए किया जाता है।
विशिष्ट कार्यान्वयन में, [[सिलेंडर (इंजन)]] में वायु को बार-बार तप्त और ठंडा किया जाता है और परिणामी विस्तार और संकुचन का उपयोग [[पिस्टन]] को स्थानांतरित करने और उपयोगी यांत्रिक कार्य करने के लिए किया जाता है।


== परिभाषा ==
== परिभाषा ==


[[File:Thinktank Birmingham - object 1961S01481.00001(1).jpg|thumb|[[नूर्नबर्ग]], जर्मनी के अर्न्स्ट प्लैंक द्वारा बनाया गया [[praxinoscope]], और लघु गर्म वायु इंजन द्वारा संचालित। यह अब थिंकटैंक, बर्मिंघम विज्ञान संग्रहालय के संग्रह में है।]]हॉट एयर इंजन शब्द विशेष रूप से [[थर्मोडायनामिक चक्र]] का प्रदर्शन करने वाले किसी भी इंजन को बाहर करता है जिसमें कार्यशील तरल पदार्थ [[चरण संक्रमण]] से गुजरता है, जैसे कि [[रैंकिन चक्र]]। पारंपरिक [[आंतरिक दहन इंजन]]ों को भी बाहर रखा गया है, जिसमें काम कर रहे सिलेंडर के भीतर ईंधन के दहन से काम कर रहे तरल पदार्थ में गर्मी को जोड़ा जाता है। निरंतर दहन प्रकार, जैसे कि [[जॉर्ज ब्रेटन]] की रेडी मोटर और संबंधित [[गैस टर्बाइन]], को सीमावर्ती मामलों के रूप में देखा जा सकता है।
[[File:Thinktank Birmingham - object 1961S01481.00001(1).jpg|thumb|[[नूर्नबर्ग]], जर्मनी के अर्न्स्ट प्लैंक द्वारा बनाया गया [[praxinoscope]], और लघु तप्त वायु इंजन द्वारा संचालित। यह अब थिंकटैंक, बर्मिंघम विज्ञान संग्रहालय के संग्रह में है।]]तप्त वायु का इंजन शब्द विशेष रूप से [[थर्मोडायनामिक चक्र|तापगतिकीय चक्र]] का प्रदर्शन करने वाले किसी भी इंजन को बाहर करता है जिसमें कार्यशील तरल पदार्थ [[चरण संक्रमण]] से निकलता है, जैसे कि [[रैंकिन चक्र]]। पारंपरिक [[आंतरिक दहन इंजन|आंतरिक दहन इंजनों]] को भी बाहर रखा गया है, जिसमें काम कर रहे सिलेंडर के अन्दर ईंधन के दहन से काम कर रहे तरल पदार्थ में तप्ती को जोड़ा जाता है। निरंतर दहन प्रकार, जैसे कि [[जॉर्ज ब्रेटन]] की रेडी मोटर और संबंधित [[गैस टर्बाइन]], को सीमावर्ती स्थितियों के रूप में देखा जा सकता है।


== इतिहास ==
== इतिहास ==
गर्म हवा की विस्तृत संपत्ति पूर्वजों के लिए जानी जाती थी। [[अलेक्जेंड्रिया के हीरो]] ऑफ न्यूमेटिका ने उन उपकरणों का वर्णन किया है जिनका उपयोग बलिदान की वेदी पर आग जलाए जाने पर मंदिर के दरवाजे स्वचालित रूप से खोलने के लिए किया जा सकता है। गर्म हवा के इंजन, या बस हवा के इंजन कहे जाने वाले उपकरणों को 1699 की शुरुआत से ही रिकॉर्ड किया गया है। 1699 में, [[गुइलौमे एमोंटोंस]] (1663-1705) ने पेरिस में रॉयल एकेडमी ऑफ साइंसेज को अपने आविष्कार पर रिपोर्ट प्रस्तुत की: पहिया जो गर्मी से चालू करने के लिए बनाया गया था।<ref name="haeamontons-hae04">{{cite web|url=http://hotairengines.org/primitive-air-engine/amontons-1699/|title=Amontons' Fire Wheel|work=hotairengines.org}}</ref> पहिया लंबवत रूप से लगाया गया था। पहिए के केंद्र के चारों ओर पानी से भरे कक्ष थे। पहिए के रिम पर हवा से भरे कक्ष पहिए के तरफ के नीचे आग से गर्म हो गए। गर्म हवा का विस्तार हुआ और, नलियों के माध्यम से, पानी को कक्ष से दूसरे कक्ष में जाने के लिए मजबूर किया, जिससे पहिया असंतुलित हो गया और यह मुड़ गया।
तप्त वायु की विस्तृत संपत्ति पूर्वजों के लिए जानी जाती थी। [[अलेक्जेंड्रिया के हीरो]] ऑफ न्यूमेटिका ने उन उपकरणों का वर्णन किया है जिनका उपयोग बलिदान की वेदी पर आग जलाए जाने पर मंदिर के दरवाजे स्वचालित रूप से खोलने के लिए किया जा सकता है। तप्त वायु के इंजन, या बस वायु के इंजन कहे जाने वाले उपकरणों को 1699 के प्रारंभ से ही रिकॉर्ड किया गया है। 1699 में, [[गुइलौमे एमोंटोंस]] (1663-1705) ने पेरिस में रॉयल एकेडमी ऑफ साइंसेज को अपने आविष्कार पर रिपोर्ट प्रस्तुत की: पहिया जो तप्ती से चालू करने के लिए बनाया गया था।<ref name="haeamontons-hae04">{{cite web|url=http://hotairengines.org/primitive-air-engine/amontons-1699/|title=Amontons' Fire Wheel|work=hotairengines.org}}</ref> पहिया लंबवत रूप से लगाया गया था। पहिए के केंद्र के चारों ओर पानी से भरे कक्ष थे। पहिए के रिम पर वायु से भरे कक्ष पहिए के तरफ के नीचे आग से तप्त हो गये थे। तप्त वायु का विस्तार हुआ और, नलियों के माध्यम से, पानी को कक्ष से दूसरे कक्ष में जाने के लिए विवश किया, जिससे पहिया असंतुलित हो गया और यह मुड़ गया था।


देखना:
देखना:
* एमोंटोंस (20 जून 1699) [https://books.google.com/books?id=_czOAAAAMAAJ&pg=RA1-PA114#v=onepage&q&f=false Moyen de substituer commodement l'action du feu, à la force des hommes et des चेवाक्स पोर मोउवोइर लेस मशीनें] ([अर्थात, शक्ति] मशीनों को स्थानांतरित करने के लिए पुरुषों और घोड़ों के बल के लिए आग की क्रिया को सुविधाजनक रूप से प्रतिस्थापित करने का मतलब है), मेमोइरेस डे ल'एकेडेमी रोयाले डेस साइंसेज, पृष्ठ 112-126। संस्मरण हिस्टॉयर डी ल'एकेडेमी रोयाले डेस साइंसेज, एनी 1699 में दिखाई देते हैं, जो 1732 में प्रकाशित हुआ था। एमोंटोंस मौलिन ए फू (फायर मिल) के संचालन को पृष्ठ 123-126 पर समझाया गया है; उनकी मशीन पृष्ठ 126 के बाद की प्लेट पर चित्रित की गई है।
* एमोंटोंस (20 जून 1699) [https://books.google.com/books?id=_czOAAAAMAAJ&pg=RA1-PA114#v=onepage&q&f=false मोयेन डे सबस्टिटुएर कॉमोडमेंट ल'एक्शन डु फेउ, ए ला फ़ोर्स डेस होम्स एट डेस चेवाक्स पोर मूवोइर लेस मशीन] (आग की क्रिया को स्थानांतरित करने के लिए पुरुषों और घोड़ों के बल के लिए सुविधाजनक रूप से प्रतिस्थापन का अर्थ [अर्थात्, शक्ति] मशीनें), मेमोइरेस डे ल'एकेडेमी रोयाले डेस साइंसेज, पृष्ठ 112-126। संस्मरण हिस्टॉयर डी ल'एकेडेमी रोयाले डेस साइंसेज, एनी 1699 में दिखाई देते हैं, जो 1732 में प्रकाशित हुआ था। एमोंटोंस मौलिन ए फू (फायर मिल) के संचालन को पृष्ठ 123-126 पर समझाया गया है; उनकी मशीन पृष्ठ 126 के बाद की प्लेट पर चित्रित की गई है।
* अंग्रेजी में एमोंटोंस के आग से चलने वाले पहिये के विवरण के लिए देखें: रॉबर्ट स्टुअर्ट, ऐतिहासिक और वर्णनात्मक उपाख्यान स्टीम-इंजन और उनके आविष्कारक और सुधारक (लंदन, इंग्लैंड: वाइटमैन और क्रैम्प, 1829), वॉल्यूम। 1, [https://books.google.com/books?id=YU01AAAAMAAJ&pg=PA130#v=onepage&q&f=false पेज 130-132] ; मशीन का उदाहरण पर दिखाई देता है <ref>[https://books.google.com/books?id=YU01AAAAMAAJ&pg=PA351#v=onepage&q&f=false page 351].</ref> उस समय के आसपास जब [[गैस कानून]] पहली बार निर्धारित किए गए थे, और शुरुआती पेटेंट में हेनरी वुड (इंजीनियर), [[Coalbrookdale]] श्रॉपशायर के पास हाई एर्कल के विकर (1759 का अंग्रेजी पेटेंट 739) और [[थॉमस मीड (इंजीनियर)]], स्कुलकोट्स यॉर्कशायर के इंजीनियर शामिल हैं। (1791 का अंग्रेजी पेटेंट 979),<ref>{{cite book|author=Robert Sier|title=Hot air caloric and stirling engines. Vol.1, A history, page 56|edition=1st Edition (Revised)|publisher=L.A. Mair|year=1999|isbn=0-9526417-0-4}}</ref> उत्तरार्द्ध में विशेष रूप से विस्थापक प्रकार के इंजन के आवश्यक तत्व होते हैं (मीड ने इसे ट्रांसफरर कहा है)। यह संभावना नहीं है कि इनमें से किसी पेटेंट के परिणामस्वरूप वास्तविक इंजन बना और सबसे पहला व्यावहारिक उदाहरण शायद अंग्रेजी आविष्कारक जॉर्ज केली का खुला चक्र [[औद्योगिक भट्टी]] गैस इंजन था। {{circa|1807}}<ref>{{Cite web |url=http://engine.stirling.cz/tedom-stirling-engine-history.html |title=Stirling engine history |access-date=2007-07-09 |archive-url=https://web.archive.org/web/20090920221318/http://engine.stirling.cz/tedom-stirling-engine-history.html |archive-date=2009-09-20 |url-status=dead }}</ref><ref>[http://www.lamair.co.uk/book2.htm Detailed contents of the book ''Hot air caloric and stirling engines. Vol.1, A history'']</ref>
* अंग्रेजी में एमोंटोंस के आग से चलने वाले पहिये के विवरण के लिए देखें: रॉबर्ट स्टुअर्ट, ऐतिहासिक और वर्णनात्मक उपाख्यान स्टीम-इंजन और उनके आविष्कारक और सुधारक (लंदन, इंग्लैंड: वाइटमैन और क्रैम्प, 1829), वॉल्यूम। 1, [https://books.google.com/books?id=YU01AAAAMAAJ&pg=PA130#v=onepage&q&f=false पेज 130-132]; मशीन के उदाहरण पर दिखाई देता है <ref>[https://books.google.com/books?id=YU01AAAAMAAJ&pg=PA351#v=onepage&q&f=false page 351].</ref> उस समय के आसपास जब [[गैस कानून]] पहली बार निर्धारित किए गए थे, और प्रारंभिकी पेटेंट में हेनरी वुड (इंजीनियर), [[Coalbrookdale|कोलब्रुकडेल]] श्रॉपशायर के पास हाई एर्कल के विकर (1759 का अंग्रेजी पेटेंट 739) और [[थॉमस मीड (इंजीनियर)]], स्कुलकोट्स यॉर्कशायर के इंजीनियर सम्मिलित हैं। (1791 का अंग्रेजी पेटेंट 979),<ref>{{cite book|author=Robert Sier|title=Hot air caloric and stirling engines. Vol.1, A history, page 56|edition=1st Edition (Revised)|publisher=L.A. Mair|year=1999|isbn=0-9526417-0-4}}</ref> उत्तरार्द्ध में विशेष रूप से विस्थापक प्रकार के इंजन के आवश्यक तत्व होते हैं (मीड ने इसे ट्रांसफरर कहा है)। यह संभावना नहीं है कि इनमें से किसी पेटेंट के परिणामस्वरूप वास्तविक इंजन बना और सबसे पहला व्यावहारिक उदाहरण संभवतः अंग्रेजी आविष्कारक जॉर्ज केली का {{circa|1807}} खुला चक्र [[औद्योगिक भट्टी]] गैस इंजन था।<ref>{{Cite web |url=http://engine.stirling.cz/tedom-stirling-engine-history.html |title=Stirling engine history |access-date=2007-07-09 |archive-url=https://web.archive.org/web/20090920221318/http://engine.stirling.cz/tedom-stirling-engine-history.html |archive-date=2009-09-20 |url-status=dead }}</ref><ref>[http://www.lamair.co.uk/book2.htm Detailed contents of the book ''Hot air caloric and stirling engines. Vol.1, A history'']</ref>
यह संभावना है कि 1818 का रॉबर्ट स्टर्लिंग का वायु इंजन, जिसमें उनका अभिनव अर्थशास्त्री (1816 में पेटेंट किया गया) शामिल था, पहला हवाई इंजन था जिसे व्यावहारिक कार्य के लिए रखा गया था।<ref>{{cite book|author1=Finkelstein, T  |author2=Organ, A.J|title=Chapter 2.2 Air Engines|publisher=Professional Engineering Publishing|year=2001|isbn=1-86058-338-5}}</ref> इकोनोमाइज़र, जिसे अब [[स्टर्लिंग इंजन]]#रीजेनरेटर के रूप में जाना जाता है, इंजन के गर्म हिस्से से गर्मी को संग्रहीत करता है क्योंकि हवा ठंडी तरफ जाती है, और ठंडी हवा में गर्मी छोड़ती है क्योंकि यह गर्म तरफ लौटती है। इस नवाचार ने स्टर्लिंग के इंजन की दक्षता में सुधार किया और इसे किसी भी वायु इंजन में मौजूद होना चाहिए जिसे ठीक से स्टर्लिंग इंजन कहा जाता है।
यह संभावना है कि 1818 का रॉबर्ट स्टर्लिंग का वायु इंजन, जिसमें उनका अभिनव इकोनोमाइज़र (1816 में पेटेंट किया गया) सम्मिलित था, पहला वायुई इंजन था जिसे व्यावहारिक कार्य के लिए रखा गया था।<ref>{{cite book|author1=Finkelstein, T  |author2=Organ, A.J|title=Chapter 2.2 Air Engines|publisher=Professional Engineering Publishing|year=2001|isbn=1-86058-338-5}}</ref> इकोनोमाइज़र, जिसे अब [[स्टर्लिंग इंजन]] पुनर्जननकर्ता के रूप में जाना जाता है, इंजन के तप्त हिस्से से तप्ती को संग्रहीत करता है क्योंकि वायु ठंडी तरफ जाती है, और ठंडी वायु में तप्ती छोड़ती है क्योंकि यह तप्त तरफ लौटती है। इस नवाचार ने स्टर्लिंग के इंजन की दक्षता में सुधार किया और इसे किसी भी वायु इंजन में उपस्थित होना चाहिए जिसे ठीक से स्टर्लिंग इंजन कहा जाता है।


स्टर्लिंग ने 1827 में अपने भाई जेम्स के साथ मिलकर दूसरे गर्म हवा के इंजन का पेटेंट कराया। उन्होंने डिजाइन को उल्टा कर दिया ताकि विस्थापितों के गर्म सिरे मशीनरी के नीचे हों और उन्होंने संपीड़ित वायु पंप जोड़ा ताकि भीतर की हवा को दबाव में बढ़ाया जा सके। लगभग 20 वातावरण। चेम्बर्स द्वारा यह कहा गया है कि यांत्रिक दोषों के कारण और "ऊष्मा के अप्रत्याशित संचयन के कारण, पुनर्योजी के ठंडे हिस्से में छलनी या छोटे मार्ग से पूरी तरह से निकाला नहीं गया, जिसकी बाहरी सतह पर्याप्त रूप से बड़ी नहीं थी, असफल रही। जब इंजन अत्यधिक संपीड़ित हवा के साथ काम कर रहा था, तो बिना गरम किए हुए ताप को फेंक दें।
स्टर्लिंग ने 1827 में अपने भाई जेम्स के साथ मिलकर दूसरे तप्त वायु के इंजन का पेटेंट कराया। उन्होंने डिजाइन को व्युत्क्रम कर दिया जिससे विस्थापितों के तप्त सिरे मशीनरी के नीचे हों और उन्होंने संपीड़ित वायु पंप जोड़ा जिससे अन्दर की वायु को लगभग 20 वायुमंडल दबाव तक बढ़ाया जा सके। चेम्बर्स द्वारा यह कहा गया है कि यांत्रिक दोषों के कारण असफल रहा है और "ऊष्मा का अप्रत्याशित संचय, पुनर्जननकर्ता के ठंडे हिस्से में छलनी या छोटे मार्ग से पूरी तरह से निकाला नहीं गया है, जिसकी बाहरी सतह फेंकने के लिए पर्याप्त बड़ी नहीं थी। जब इंजन अत्यधिक संपीड़ित वायु के साथ काम कर रहा था, तो बिना गरम किए हुए ताप को बंद कर दिया।


पार्किंसंस और क्रॉसली, अंग्रेजी पेटेंट, 1828 अपने स्वयं के गर्म हवा इंजन के साथ आया। इस इंजन में एयर-चैंबर आंशिक रूप से ठंडे पानी में डूबने से बाहरी ठंड के संपर्क में आ जाता है और इसके ऊपरी हिस्से को भाप से गर्म किया जाता है। आंतरिक पोत इस कक्ष में ऊपर और नीचे चलता है, और ऐसा करने से हवा को विस्थापित करता है, बारी-बारी से ठंडे पानी और गर्म भाप के गर्म और ठंडे प्रभावों को उजागर करता है, जिससे इसका तापमान और विस्तार की स्थिति बदल जाती है। उतार-चढ़ाव सिलेंडर में पिस्टन के पारस्परिक संबंध का कारण बनता है, जिसके सिरों पर वायु-कक्ष वैकल्पिक रूप से जुड़ा होता है।
पार्किंसंस और क्रॉसली, अंग्रेजी पेटेंट, 1828 अपने स्वयं के तप्त वायु इंजन के साथ आया। इस इंजन में एयर-चैंबर आंशिक रूप से ठंडे पानी में डूबने से बाहरी ठंड के संपर्क में आ जाता है और इसके ऊपरी हिस्से को भाप से तप्त किया जाता है। आंतरिक पोत इस कक्ष में ऊपर और नीचे चलता है, और ऐसा करने से वायु को विस्थापित करता है, बारी-बारी से ठंडे पानी और तप्त भाप के तप्त और ठंडे प्रभावों को उजागर करता है, जिससे इसका तापमान और विस्तार की स्थिति बदल जाती है। उतार-चढ़ाव सिलेंडर में पिस्टन के पारस्परिक संबंध का कारण बनता है, जिसके सिरों पर वायु-कक्ष वैकल्पिक रूप से जुड़ा होता है।


1829 में अर्नॉट ने अपने एयर एक्सपेंशन मशीन का पेटेंट कराया, जहां बंद सिलेंडर के तल के पास जाली पर आग लगाई जाती है, और सिलेंडर ताजी हवा से भरा होता है जिसे हाल ही में स्वीकार किया गया है। ढीले पिस्टन को ऊपर की ओर खींचा जाता है ताकि ऊपर के सिलेंडर में सभी हवा को आग के माध्यम से ट्यूब से गुजरने के लिए बनाया जाए, और विस्तार या मात्रा में वृद्धि के लिए बढ़ी हुई लोच प्राप्त होगी, जो आग इसे देने में सक्षम है। .
1829 में अर्नॉट ने अपने एयर एक्सपेंशन मशीन का पेटेंट कराया, जहां बंद सिलेंडर के तल के पास जाली पर आग लगाई जाती है, और सिलेंडर ताजी वायु से भरा होता है जिसे हाल ही में स्वीकार किया गया है। ढीले पिस्टन को ऊपर की ओर खींचा जाता है जिससे ऊपर के सिलेंडर में सभी वायु को आग के माध्यम से ट्यूब से निकलने के लिए बनाया जाए, और विस्तार या मात्रा में वृद्धि के लिए बढ़ी हुई लोच प्राप्त होगी, जो आग इसे देने में सक्षम है। .


अगले वर्ष (1830) में कैप्टन एरिक्सन ने उनका अनुसरण किया जिन्होंने अपने दूसरे हॉट एयर इंजन का पेटेंट कराया। विनिर्देश इसे और अधिक विशेष रूप से वर्णित करता है, जैसे कि "परिपत्र कक्ष, जिसमें शंकु पत्तियों या पंखों के माध्यम से शाफ्ट या अक्ष पर घूमने के लिए बनाया जाता है, बारी-बारी से भाप के दबाव के संपर्क में आता है; इन पंखों या पत्तियों को स्लिट्स या गोलाकार विमान के उद्घाटन के माध्यम से काम करने के लिए बनाया जा रहा है, जो तिरछे घूमता है, और इस तरह शंकु के किनारे के संपर्क में रहता है।
अगले वर्ष (1830) में कैप्टन एरिक्सन ने उनका अनुसरण किया जिन्होंने अपने दूसरे तप्त वायु का इंजन का पेटेंट कराया। विनिर्देश इसे और अधिक विशेष रूप से वर्णित करता है, जैसे कि "परिपत्र कक्ष, जिसमें शंकु पत्तियों या पंखों के माध्यम से शाफ्ट या अक्ष पर घूमने के लिए बनाया जाता है, बारी-बारी से भाप के दबाव के संपर्क में आता है; इन पंखों या पत्तियों को स्लिट्स या गोलाकार विमान के उद्घाटन के माध्यम से काम करने के लिए बनाया जा रहा है, जो तिरछे घूमता है, और इस प्रकार शंकु के किनारे के संपर्क में रहता है।


एरिक्सन ने 1833 में अपना तीसरा हॉट एयर इंजन (कैलोरी इंजन) बनाया, जिसने कुछ साल पहले इंग्लैंड में इतनी दिलचस्पी पैदा की; और जो, अगर इसे व्यावहारिक संचालन में लाया जाना चाहिए, तो मानव मन द्वारा कल्पना की गई अब तक की सबसे महत्वपूर्ण यांत्रिक आविष्कार साबित होगी, और जो सभ्य जीवन पर इससे पहले की तुलना में अधिक लाभ प्रदान करेगी। इसके उद्देश्य के लिए गर्मी की एजेंसी द्वारा यांत्रिक शक्ति का उत्पादन होता है, ईंधन के इतने कम खर्च पर, कि मनुष्य के पास लगभग असीमित यांत्रिक शक्ति होगी, उन क्षेत्रों में जहां ईंधन अब मुश्किल से मौजूद है .
एरिक्सन ने 1833 में अपना तीसरा तप्त वायु का इंजन (कैलोरी इंजन) बनाया, जिसने कुछ साल पहले इंग्लैंड में इतनी रूचिी उत्पन्न की थी; और जो, अगर इसे व्यावहारिक संचालन में लाया जाना चाहिए, तो मानव मन द्वारा कल्पना की गई अब तक की सबसे महत्वपूर्ण यांत्रिक आविष्कार सिद्ध होगी, और जो सभ्य जीवन पर इससे पहले की तुलना में अधिक लाभ प्रदान करेगी। इसके उद्देश्य के लिए तप्ती की एजेंसी द्वारा यांत्रिक शक्ति का उत्पादन होता है, ईंधन के इतने कम खर्च पर, कि मनुष्य के पास लगभग असीमित यांत्रिक शक्ति होगी, उन क्षेत्रों में जहां ईंधन अब कठिन से उपस्थित है .


1838 फ़्रैंचॉट हॉट एयर इंजन का पेटेंट देखता है, निश्चित रूप से हॉट एयर इंजन जो कि कार्नोट आवश्यकताओं का सबसे अच्छा पालन कर रहा था।
1838 फ़्रैंचॉट तप्त वायु का इंजन का पेटेंट देखता है, निश्चित रूप से तप्त वायु का इंजन जो कि कार्नोट आवश्यकताओं का सबसे अच्छा पालन कर रहा था।


अब तक ये सभी हवाई इंजन असफल रहे हैं, लेकिन तकनीक परिपक्व हो रही थी। 1842 में, रॉबर्ट के भाई जेम्स स्टर्लिंग ने प्रसिद्ध डंडी स्टर्लिंग इंजन का निर्माण किया। यह कम से कम 2-3 साल तक चला लेकिन फिर अनुचित तकनीकी बाधाओं के कारण इसे बंद कर दिया गया।
अब तक ये सभी वायुई इंजन असफल रहे हैं, किन्तु विधि परिपक्व हो रही थी। 1842 में, रॉबर्ट के भाई जेम्स स्टर्लिंग ने प्रसिद्ध डंडी स्टर्लिंग इंजन का निर्माण किया। यह कम से कम 2-3 साल तक चला किन्तु फिर अनुचित तकनीकी बाधाओं के कारण इसे बंद कर दिया गया।
गर्म हवा के इंजन परीक्षणों और त्रुटियों की कहानी है, और गर्म हवा के इंजनों को औद्योगिक पैमाने पर इस्तेमाल करने में और 20 साल लग गए। पहले विश्वसनीय गर्म हवा के इंजन शॉ, रोपर, एरिक्सन द्वारा बनाए गए थे। उनमें से कई हजारों बनाए गए थे।
 
तप्त वायु के इंजन परीक्षणों और त्रुटियों की कहानी है, और तप्त वायु के इंजनों को औद्योगिक पैमाने पर उपयोग करने में और 20 साल लग गए। पहले विश्वसनीय तप्त वायु के इंजन शॉ, रोपर, एरिक्सन द्वारा बनाए गए थे। उनमें से कई हजारों बनाए गए थे।


== वाणिज्यिक निर्माता ==
== वाणिज्यिक निर्माता ==
गर्म इंजनों को पानी पंप करने के लिए बाजार मिला (मुख्य रूप से घरेलू पानी की टंकी के लिए) क्योंकि पानी के इनलेट ने तापमान के अंतर को बनाए रखने के लिए आवश्यक ठंड प्रदान की, हालांकि उन्हें अन्य व्यावसायिक उपयोग नहीं मिले।
तप्त इंजनों को पानी पंप करने के लिए बाजार मिला (मुख्य रूप से घरेलू पानी की टंकी के लिए) क्योंकि पानी के इनलेट ने तापमान के अंतर को बनाए रखने के लिए आवश्यक ठंड प्रदान की, चूंकि उन्हें अन्य व्यावसायिक उपयोग नहीं मिले।


* लंदन के हेवर्ड, टायलर एंड कंपनी। पानी पंप करने के लिए इंजन और पंकाह c1876-1883 काम कर रहे हैं।<ref>{{cite news |date=30 November 1877 |title=Advert |work=Friend of India and Statesman |page=4}}</ref>
* लंदन के हेवर्ड, टायलर एंड कंपनी। पानी पंप करने के लिए इंजन और पंकाह c1876-1883 काम कर रहे हैं।<ref>{{cite news |date=30 November 1877 |title=Advert |work=Friend of India and Statesman |page=4}}</ref>
* लंदन के हेवर्ड-टायलर एंड कंपनी। घरेलू जल आपूर्ति (राइडर का पेटेंट) c1888-1901।<ref>{{cite news |date=14 March 1896 |title=Advert |work=Field |page=64}}</ref>
* लंदन के हेवर्ड-टायलर एंड कंपनी। घरेलू जल आपूर्ति (राइडर का पेटेंट) c1888-1901।<ref>{{cite news |date=14 March 1896 |title=Advert |work=Field |page=64}}</ref>
* डब्ल्यू.एच. बेली एंड कंपनी, सैलफोर्ड। घरेलू पानी पंप करने और स्थिर मशीनरी के संचालन के लिए इंजन c1885-1887<ref>{{cite news |date=10 July 1886 |title=Advert |work=Field |page=64}}</ref>
* डब्ल्यू.एच. बेली एंड कंपनी, सैलफोर्ड। घरेलू पानी पंप करने और स्थिर मशीनरी के संचालन के लिए इंजन c1885-1887 <ref>{{cite news |date=10 July 1886 |title=Advert |work=Field |page=64}}</ref>
* एडम वुडवर्ड एंड संस, एंकोट्स, मैनचेस्टर। रॉबिन्सन का पेटेंट। c1887<ref>{{cite news |date=3 December 1887 |title=Advert |work=Widnes Examiner |page=4}}</ref>
* एडम वुडवर्ड एंड संस, एंकोट्स, मैनचेस्टर। रॉबिन्सन का पेटेंट c1887 <ref>{{cite news |date=3 December 1887 |title=Advert |work=Widnes Examiner |page=4}}</ref>
* नॉरिस एंड हेंटी, लंदन। 'रॉबिन्सन' प्रकार के पम्पिंग इंजन के पुनर्विक्रेता। c1898-1901<ref>{{cite news |date=26 January 1901 |title=Advert |work=Field |page=59}}</ref>
* नॉरिस एंड हेंटी, लंदन। 'रॉबिन्सन' प्रकार के पम्पिंग इंजन के पुनर्विक्रेता c1898-1901 <ref>{{cite news |date=26 January 1901 |title=Advert |work=Field |page=59}}</ref>
* कॉर्नेलियस एच. डेलामेटर|सी.एच. डेलमैटर एंड कंपनी, डेलमैटर आयरन वर्क्स, न्यूयॉर्क। 'राइडर' और 'एरिक्सन' टाइप इंजन। 1870-1898
* कॉर्नेलियस एच. डेलामेटर|सी.एच. डेलमैटर एंड कंपनी, डेलमैटर आयरन वर्क्स, न्यूयॉर्क। 'राइडर' और 'एरिक्सन' टाइप इंजन 1870-1898
* राइडर इंजन कंपनी, वाल्डेन, न्यूयॉर्क। 1879-1898
* राइडर इंजन कंपनी, वाल्डेन, न्यूयॉर्क 1879-1898
* [[राइडर-एरिक्सन इंजन कंपनी]], वाल्डेन, न्यूयॉर्क। 1898-
* [[राइडर-एरिक्सन इंजन कंपनी]], वाल्डेन, न्यूयॉर्क 1898-
 
== तापगतिकीय चक्र ==
{{Main article|तापगतिकीय चक्र}}


== थर्मोडायनामिक चक्र ==
तप्त वायु इंजन तापगतिकीय चक्र (आदर्श रूप से) 3 या अधिक [[थर्मोडायनामिक प्रक्रिया|तापगतिकीय प्रक्रिया]]ओं (सामान्यतः 4) से बनाया जा सकता है। प्रक्रियाएं इनमें से कोई भी हो सकती हैं:
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* [[इज़ोटेर्मल प्रक्रिया]] (स्थिर तापमान पर, तप्ती के साथ बनाए रखा जाता है या तप्ती स्रोत या सिंक से हटा दिया जाता है)
गर्म हवा इंजन थर्मोडायनामिक चक्र (आदर्श रूप से) 3 या अधिक [[थर्मोडायनामिक प्रक्रिया]]ओं (आमतौर पर 4) से बनाया जा सकता है। प्रक्रियाएं इनमें से कोई भी हो सकती हैं:
* [[इज़ोटेर्मल प्रक्रिया]] (स्थिर तापमान पर, गर्मी के साथ बनाए रखा जाता है या गर्मी स्रोत या सिंक से हटा दिया जाता है)
* समदाब रेखीय प्रक्रिया (निरंतर दबाव पर)
* समदाब रेखीय प्रक्रिया (निरंतर दबाव पर)
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* [[एडियाबेटिक प्रक्रिया]] (काम करने वाले तरल पदार्थ से कोई गर्मी नहीं जोड़ी या हटाई जाती है)
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* [[आइसेंथाल्पिक प्रक्रिया]] ([[तापीय धारिता]] स्थिर है)
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कुछ उदाहरण (जैसा ऊपर परिभाषित किया गया है, सभी गर्म हवा चक्र नहीं) इस प्रकार हैं:
कुछ उदाहरण (जैसा ऊपर परिभाषित किया गया है, सभी तप्त वायु चक्र नहीं) इस प्रकार हैं:
{{Table of thermodynamic cycles}}
{| class="wikitable"
फिर भी और उदाहरण Vuilleumier चक्र है।
!चक्र
<ref>{{cite book|author=Wurm, Jaroslav|title=Stirling and Vuilleumier heat pumps: design and applications|publisher=McGraw-Hill|year=1991|isbn=0-07-053567-1}}</ref>
!संपीड़न, 1→2
!ताप जोड़, 2→3
!विस्तार, 3→4
!हीट रिजेक्शन, 4→1
!टिप्पणियाँ
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! colspan="6" |बाहरी दहन के साथ सामान्य रूप से बिजली चक्र - या ऊष्मा पम्प चक्र:
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!बेल कोलमैन
|स्थिरोष्म
|समदाब रेखीय
|स्थिरोष्म
|समदाब रेखीय
|एक उलटा ब्रेटन चक्र
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|आइसेंट्रोपिक
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|इज़ोटेर्माल
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|इज़ोटेर्माल
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|1853 से दूसरा एरिक्सन चक्र
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!रैंकिन
|स्थिरोष्म
|समदाब रेखीय
|स्थिरोष्म
|समदाब रेखीय
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!हीड्रोस्कोपिक
|स्थिरोष्म
|समदाब रेखीय
|स्थिरोष्म
|समदाब रेखीय
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|स्थिरोष्म
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|आइसेंट्रोपिक
|आइसोकोरिक
|<sub>उस वी 1</sub> < वी <sub>4</sub> में ओटो चक्र से अलग है ।
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|स्थिरोष्म
|समदाब रेखीय
|स्थिरोष्म
|समदाब रेखीय
|रैमजेट , टर्बोजेट , -प्रॉप और -शाफ्ट । मूल रूप से पारस्परिक इंजनों में उपयोग के लिए विकसित किया गया। इस चक्र के बाहरी दहन संस्करण को 1833 से पहले एरिक्सन चक्र के रूप में जाना जाता है।
|-
!डीज़ल
|स्थिरोष्म
|समदाब रेखीय
|स्थिरोष्म
|आइसोकोरिक
|डीजल इंजन
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!HUMPHREY
|आइसेंट्रोपिक
|आइसोकोरिक
|आइसेंट्रोपिक
|समदाब रेखीय
|Shcramjets , पल्स- और निरंतर विस्फोट इंजन
|-
!Lenoir
|
|आइसोकोरिक
|स्थिरोष्म
|समदाब रेखीय
|पल्स जेट्स । ध्यान दें कि 1→2 तप्ती अस्वीकृति और संपीड़न दोनों को पूरा करता है। मूल रूप से पारस्परिक इंजनों में उपयोग के लिए विकसित किया गया।
|-
!ओटो
|आइसेंट्रोपिक
|आइसोकोरिक
|आइसेंट्रोपिक
|आइसोकोरिक
|गैसोलीन / पेट्रोल इंजन
|}
फिर भी और उदाहरण वुइल्यूमियर चक्र है।<ref>{{cite book|author=Wurm, Jaroslav|title=Stirling and Vuilleumier heat pumps: design and applications|publisher=McGraw-Hill|year=1991|isbn=0-07-053567-1}}</ref>




== यह भी देखें ==
== यह भी देखें ==
*स्टर्लिंग इंजन
*स्टर्लिंग इंजन
* [[थर्मोअकॉस्टिक हॉट एयर इंजन]]
* [[थर्मोअकॉस्टिक हॉट एयर इंजन|थर्मोअकॉस्टिक तप्त वायु का इंजन]]
* [[मैनसन-गाइज़ इंजन]]
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* [[लौ चाटने वाला इंजन]]
* [[लौ चाटने वाला इंजन]]
* [[कार्नोट हीट इंजन]]
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*गर्मी इंजन प्रौद्योगिकी की समयरेखा
*तप्ती इंजन प्रौद्योगिकी की समयरेखा


==संदर्भ==
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==बाहरी संबंध==
==बाहरी संबंध==
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*[https://web.archive.org/web/20070926022555/http://www.mech.canterbury.ac.nz/documents/sc_intro.pdf  Introduction to Stirling-Cycle Machines]
*[https://web.archive.org/web/20070926022555/http://www.mech.canterbury.ac.nz/documents/sc_intro.pdf  Introduction to Stirling-Cycle Machines]
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Latest revision as of 12:44, 13 September 2023

कम तापमान अंतर (लिमिटेड) तप्त वायु इंजन का चित्रण। 1. पावर पिस्टन, 2. सिलेंडर का कोल्ड एंड, 3.डिस्प्लेसर पिस्टन 4. सिलेंडर का हॉट एंड Q1. हीट इन, Q2। तप्त करो।

तप्त वायु इंजन[1] (ऐतिहासिक रूप से वायु इंजन या कैलोरी सिद्धांत इंजन कहा जाता है।[2]) कोई भी ऊष्मा इंजन है जो तापीय ऊर्जा को यांत्रिक कार्योंमें परिवर्तित करने के लिए तापमान परिवर्तन के प्रभाव में वायु के विस्तार और संकुचन का उपयोग करता है। ये इंजन सर जॉर्ज केली[3] और जॉन एरिक्सन[4] और रॉबर्ट स्टर्लिंग के बंद चक्र इंजन जैसे दोनों खुले चक्र उपकरणों को सम्मिलित करने वाले कई तापगतिकीय चक्रों पर आधारित हो सकते हैं।[5] तप्त वायु के इंजन उत्तम ज्ञात आंतरिक दहन आधारित इंजन और भाप इंजन से अलग हैं।

विशिष्ट कार्यान्वयन में, सिलेंडर (इंजन) में वायु को बार-बार तप्त और ठंडा किया जाता है और परिणामी विस्तार और संकुचन का उपयोग पिस्टन को स्थानांतरित करने और उपयोगी यांत्रिक कार्य करने के लिए किया जाता है।

परिभाषा

नूर्नबर्ग, जर्मनी के अर्न्स्ट प्लैंक द्वारा बनाया गया praxinoscope, और लघु तप्त वायु इंजन द्वारा संचालित। यह अब थिंकटैंक, बर्मिंघम विज्ञान संग्रहालय के संग्रह में है।

तप्त वायु का इंजन शब्द विशेष रूप से तापगतिकीय चक्र का प्रदर्शन करने वाले किसी भी इंजन को बाहर करता है जिसमें कार्यशील तरल पदार्थ चरण संक्रमण से निकलता है, जैसे कि रैंकिन चक्र। पारंपरिक आंतरिक दहन इंजनों को भी बाहर रखा गया है, जिसमें काम कर रहे सिलेंडर के अन्दर ईंधन के दहन से काम कर रहे तरल पदार्थ में तप्ती को जोड़ा जाता है। निरंतर दहन प्रकार, जैसे कि जॉर्ज ब्रेटन की रेडी मोटर और संबंधित गैस टर्बाइन, को सीमावर्ती स्थितियों के रूप में देखा जा सकता है।

इतिहास

तप्त वायु की विस्तृत संपत्ति पूर्वजों के लिए जानी जाती थी। अलेक्जेंड्रिया के हीरो ऑफ न्यूमेटिका ने उन उपकरणों का वर्णन किया है जिनका उपयोग बलिदान की वेदी पर आग जलाए जाने पर मंदिर के दरवाजे स्वचालित रूप से खोलने के लिए किया जा सकता है। तप्त वायु के इंजन, या बस वायु के इंजन कहे जाने वाले उपकरणों को 1699 के प्रारंभ से ही रिकॉर्ड किया गया है। 1699 में, गुइलौमे एमोंटोंस (1663-1705) ने पेरिस में रॉयल एकेडमी ऑफ साइंसेज को अपने आविष्कार पर रिपोर्ट प्रस्तुत की: पहिया जो तप्ती से चालू करने के लिए बनाया गया था।[6] पहिया लंबवत रूप से लगाया गया था। पहिए के केंद्र के चारों ओर पानी से भरे कक्ष थे। पहिए के रिम पर वायु से भरे कक्ष पहिए के तरफ के नीचे आग से तप्त हो गये थे। तप्त वायु का विस्तार हुआ और, नलियों के माध्यम से, पानी को कक्ष से दूसरे कक्ष में जाने के लिए विवश किया, जिससे पहिया असंतुलित हो गया और यह मुड़ गया था।

देखना:

  • एमोंटोंस (20 जून 1699) मोयेन डे सबस्टिटुएर कॉमोडमेंट ल'एक्शन डु फेउ, ए ला फ़ोर्स डेस होम्स एट डेस चेवाक्स पोर मूवोइर लेस मशीन (आग की क्रिया को स्थानांतरित करने के लिए पुरुषों और घोड़ों के बल के लिए सुविधाजनक रूप से प्रतिस्थापन का अर्थ [अर्थात्, शक्ति] मशीनें), मेमोइरेस डे ल'एकेडेमी रोयाले डेस साइंसेज, पृष्ठ 112-126। संस्मरण हिस्टॉयर डी ल'एकेडेमी रोयाले डेस साइंसेज, एनी 1699 में दिखाई देते हैं, जो 1732 में प्रकाशित हुआ था। एमोंटोंस मौलिन ए फू (फायर मिल) के संचालन को पृष्ठ 123-126 पर समझाया गया है; उनकी मशीन पृष्ठ 126 के बाद की प्लेट पर चित्रित की गई है।
  • अंग्रेजी में एमोंटोंस के आग से चलने वाले पहिये के विवरण के लिए देखें: रॉबर्ट स्टुअर्ट, ऐतिहासिक और वर्णनात्मक उपाख्यान स्टीम-इंजन और उनके आविष्कारक और सुधारक (लंदन, इंग्लैंड: वाइटमैन और क्रैम्प, 1829), वॉल्यूम। 1, पेज 130-132; मशीन के उदाहरण पर दिखाई देता है [7] उस समय के आसपास जब गैस कानून पहली बार निर्धारित किए गए थे, और प्रारंभिकी पेटेंट में हेनरी वुड (इंजीनियर), कोलब्रुकडेल श्रॉपशायर के पास हाई एर्कल के विकर (1759 का अंग्रेजी पेटेंट 739) और थॉमस मीड (इंजीनियर), स्कुलकोट्स यॉर्कशायर के इंजीनियर सम्मिलित हैं। (1791 का अंग्रेजी पेटेंट 979),[8] उत्तरार्द्ध में विशेष रूप से विस्थापक प्रकार के इंजन के आवश्यक तत्व होते हैं (मीड ने इसे ट्रांसफरर कहा है)। यह संभावना नहीं है कि इनमें से किसी पेटेंट के परिणामस्वरूप वास्तविक इंजन बना और सबसे पहला व्यावहारिक उदाहरण संभवतः अंग्रेजी आविष्कारक जॉर्ज केली का c. 1807 खुला चक्र औद्योगिक भट्टी गैस इंजन था।[9][10]

यह संभावना है कि 1818 का रॉबर्ट स्टर्लिंग का वायु इंजन, जिसमें उनका अभिनव इकोनोमाइज़र (1816 में पेटेंट किया गया) सम्मिलित था, पहला वायुई इंजन था जिसे व्यावहारिक कार्य के लिए रखा गया था।[11] इकोनोमाइज़र, जिसे अब स्टर्लिंग इंजन पुनर्जननकर्ता के रूप में जाना जाता है, इंजन के तप्त हिस्से से तप्ती को संग्रहीत करता है क्योंकि वायु ठंडी तरफ जाती है, और ठंडी वायु में तप्ती छोड़ती है क्योंकि यह तप्त तरफ लौटती है। इस नवाचार ने स्टर्लिंग के इंजन की दक्षता में सुधार किया और इसे किसी भी वायु इंजन में उपस्थित होना चाहिए जिसे ठीक से स्टर्लिंग इंजन कहा जाता है।

स्टर्लिंग ने 1827 में अपने भाई जेम्स के साथ मिलकर दूसरे तप्त वायु के इंजन का पेटेंट कराया। उन्होंने डिजाइन को व्युत्क्रम कर दिया जिससे विस्थापितों के तप्त सिरे मशीनरी के नीचे हों और उन्होंने संपीड़ित वायु पंप जोड़ा जिससे अन्दर की वायु को लगभग 20 वायुमंडल दबाव तक बढ़ाया जा सके। चेम्बर्स द्वारा यह कहा गया है कि यांत्रिक दोषों के कारण असफल रहा है और "ऊष्मा का अप्रत्याशित संचय, पुनर्जननकर्ता के ठंडे हिस्से में छलनी या छोटे मार्ग से पूरी तरह से निकाला नहीं गया है, जिसकी बाहरी सतह फेंकने के लिए पर्याप्त बड़ी नहीं थी। जब इंजन अत्यधिक संपीड़ित वायु के साथ काम कर रहा था, तो बिना गरम किए हुए ताप को बंद कर दिया।

पार्किंसंस और क्रॉसली, अंग्रेजी पेटेंट, 1828 अपने स्वयं के तप्त वायु इंजन के साथ आया। इस इंजन में एयर-चैंबर आंशिक रूप से ठंडे पानी में डूबने से बाहरी ठंड के संपर्क में आ जाता है और इसके ऊपरी हिस्से को भाप से तप्त किया जाता है। आंतरिक पोत इस कक्ष में ऊपर और नीचे चलता है, और ऐसा करने से वायु को विस्थापित करता है, बारी-बारी से ठंडे पानी और तप्त भाप के तप्त और ठंडे प्रभावों को उजागर करता है, जिससे इसका तापमान और विस्तार की स्थिति बदल जाती है। उतार-चढ़ाव सिलेंडर में पिस्टन के पारस्परिक संबंध का कारण बनता है, जिसके सिरों पर वायु-कक्ष वैकल्पिक रूप से जुड़ा होता है।

1829 में अर्नॉट ने अपने एयर एक्सपेंशन मशीन का पेटेंट कराया, जहां बंद सिलेंडर के तल के पास जाली पर आग लगाई जाती है, और सिलेंडर ताजी वायु से भरा होता है जिसे हाल ही में स्वीकार किया गया है। ढीले पिस्टन को ऊपर की ओर खींचा जाता है जिससे ऊपर के सिलेंडर में सभी वायु को आग के माध्यम से ट्यूब से निकलने के लिए बनाया जाए, और विस्तार या मात्रा में वृद्धि के लिए बढ़ी हुई लोच प्राप्त होगी, जो आग इसे देने में सक्षम है। .

अगले वर्ष (1830) में कैप्टन एरिक्सन ने उनका अनुसरण किया जिन्होंने अपने दूसरे तप्त वायु का इंजन का पेटेंट कराया। विनिर्देश इसे और अधिक विशेष रूप से वर्णित करता है, जैसे कि "परिपत्र कक्ष, जिसमें शंकु पत्तियों या पंखों के माध्यम से शाफ्ट या अक्ष पर घूमने के लिए बनाया जाता है, बारी-बारी से भाप के दबाव के संपर्क में आता है; इन पंखों या पत्तियों को स्लिट्स या गोलाकार विमान के उद्घाटन के माध्यम से काम करने के लिए बनाया जा रहा है, जो तिरछे घूमता है, और इस प्रकार शंकु के किनारे के संपर्क में रहता है।

एरिक्सन ने 1833 में अपना तीसरा तप्त वायु का इंजन (कैलोरी इंजन) बनाया, जिसने कुछ साल पहले इंग्लैंड में इतनी रूचिी उत्पन्न की थी; और जो, अगर इसे व्यावहारिक संचालन में लाया जाना चाहिए, तो मानव मन द्वारा कल्पना की गई अब तक की सबसे महत्वपूर्ण यांत्रिक आविष्कार सिद्ध होगी, और जो सभ्य जीवन पर इससे पहले की तुलना में अधिक लाभ प्रदान करेगी। इसके उद्देश्य के लिए तप्ती की एजेंसी द्वारा यांत्रिक शक्ति का उत्पादन होता है, ईंधन के इतने कम खर्च पर, कि मनुष्य के पास लगभग असीमित यांत्रिक शक्ति होगी, उन क्षेत्रों में जहां ईंधन अब कठिन से उपस्थित है .

1838 फ़्रैंचॉट तप्त वायु का इंजन का पेटेंट देखता है, निश्चित रूप से तप्त वायु का इंजन जो कि कार्नोट आवश्यकताओं का सबसे अच्छा पालन कर रहा था।

अब तक ये सभी वायुई इंजन असफल रहे हैं, किन्तु विधि परिपक्व हो रही थी। 1842 में, रॉबर्ट के भाई जेम्स स्टर्लिंग ने प्रसिद्ध डंडी स्टर्लिंग इंजन का निर्माण किया। यह कम से कम 2-3 साल तक चला किन्तु फिर अनुचित तकनीकी बाधाओं के कारण इसे बंद कर दिया गया।

तप्त वायु के इंजन परीक्षणों और त्रुटियों की कहानी है, और तप्त वायु के इंजनों को औद्योगिक पैमाने पर उपयोग करने में और 20 साल लग गए। पहले विश्वसनीय तप्त वायु के इंजन शॉ, रोपर, एरिक्सन द्वारा बनाए गए थे। उनमें से कई हजारों बनाए गए थे।

वाणिज्यिक निर्माता

तप्त इंजनों को पानी पंप करने के लिए बाजार मिला (मुख्य रूप से घरेलू पानी की टंकी के लिए) क्योंकि पानी के इनलेट ने तापमान के अंतर को बनाए रखने के लिए आवश्यक ठंड प्रदान की, चूंकि उन्हें अन्य व्यावसायिक उपयोग नहीं मिले।

  • लंदन के हेवर्ड, टायलर एंड कंपनी। पानी पंप करने के लिए इंजन और पंकाह c1876-1883 काम कर रहे हैं।[12]
  • लंदन के हेवर्ड-टायलर एंड कंपनी। घरेलू जल आपूर्ति (राइडर का पेटेंट) c1888-1901।[13]
  • डब्ल्यू.एच. बेली एंड कंपनी, सैलफोर्ड। घरेलू पानी पंप करने और स्थिर मशीनरी के संचालन के लिए इंजन c1885-1887 ।[14]
  • एडम वुडवर्ड एंड संस, एंकोट्स, मैनचेस्टर। रॉबिन्सन का पेटेंट c1887 ।[15]
  • नॉरिस एंड हेंटी, लंदन। 'रॉबिन्सन' प्रकार के पम्पिंग इंजन के पुनर्विक्रेता c1898-1901 ।[16]
  • कॉर्नेलियस एच. डेलामेटर|सी.एच. डेलमैटर एंड कंपनी, डेलमैटर आयरन वर्क्स, न्यूयॉर्क। 'राइडर' और 'एरिक्सन' टाइप इंजन 1870-1898 ।
  • राइडर इंजन कंपनी, वाल्डेन, न्यूयॉर्क 1879-1898 ।
  • राइडर-एरिक्सन इंजन कंपनी, वाल्डेन, न्यूयॉर्क 1898- ।

तापगतिकीय चक्र

तप्त वायु इंजन तापगतिकीय चक्र (आदर्श रूप से) 3 या अधिक तापगतिकीय प्रक्रियाओं (सामान्यतः 4) से बनाया जा सकता है। प्रक्रियाएं इनमें से कोई भी हो सकती हैं:

कुछ उदाहरण (जैसा ऊपर परिभाषित किया गया है, सभी तप्त वायु चक्र नहीं) इस प्रकार हैं:

चक्र संपीड़न, 1→2 ताप जोड़, 2→3 विस्तार, 3→4 हीट रिजेक्शन, 4→1 टिप्पणियाँ
बाहरी दहन के साथ सामान्य रूप से बिजली चक्र - या ऊष्मा पम्प चक्र:
बेल कोलमैन स्थिरोष्म समदाब रेखीय स्थिरोष्म समदाब रेखीय एक उलटा ब्रेटन चक्र
कार्नोट आइसेंट्रोपिक इज़ोटेर्माल आइसेंट्रोपिक इज़ोटेर्माल कार्नोट हीट इंजन
एरिक्सन इज़ोटेर्माल समदाब रेखीय इज़ोटेर्माल समदाब रेखीय 1853 से दूसरा एरिक्सन चक्र
रैंकिन स्थिरोष्म समदाब रेखीय स्थिरोष्म समदाब रेखीय भाप इंजिन
हीड्रोस्कोपिक स्थिरोष्म समदाब रेखीय स्थिरोष्म समदाब रेखीय
स्कुडेरी स्थिरोष्म चर दबाव

और मात्रा

स्थिरोष्म आइसोकोरिक
स्टर्लिंग इज़ोटेर्माल आइसोकोरिक इज़ोटेर्माल आइसोकोरिक स्टर्लिंग इंजन
मैनसन इज़ोटेर्माल आइसोकोरिक इज़ोटेर्माल आइसोकोरिक फिर एडियाबेटिक मैनसन और मैनसन-गुइज़ इंजन
स्टोडर्ड स्थिरोष्म समदाब रेखीय स्थिरोष्म समदाब रेखीय
सामान्य रूप से आंतरिक दहन के साथ शक्ति चक्र :
एटकिंसन आइसेंट्रोपिक आइसोकोरिक आइसेंट्रोपिक आइसोकोरिक उस वी 1 < वी 4 में ओटो चक्र से अलग है ।
ब्रेटन स्थिरोष्म समदाब रेखीय स्थिरोष्म समदाब रेखीय रैमजेट , टर्बोजेट , -प्रॉप और -शाफ्ट । मूल रूप से पारस्परिक इंजनों में उपयोग के लिए विकसित किया गया। इस चक्र के बाहरी दहन संस्करण को 1833 से पहले एरिक्सन चक्र के रूप में जाना जाता है।
डीज़ल स्थिरोष्म समदाब रेखीय स्थिरोष्म आइसोकोरिक डीजल इंजन
HUMPHREY आइसेंट्रोपिक आइसोकोरिक आइसेंट्रोपिक समदाब रेखीय Shcramjets , पल्स- और निरंतर विस्फोट इंजन
Lenoir आइसोकोरिक स्थिरोष्म समदाब रेखीय पल्स जेट्स । ध्यान दें कि 1→2 तप्ती अस्वीकृति और संपीड़न दोनों को पूरा करता है। मूल रूप से पारस्परिक इंजनों में उपयोग के लिए विकसित किया गया।
ओटो आइसेंट्रोपिक आइसोकोरिक आइसेंट्रोपिक आइसोकोरिक गैसोलीन / पेट्रोल इंजन

फिर भी और उदाहरण वुइल्यूमियर चक्र है।[17]


यह भी देखें

संदर्भ

  1. "An Inquiry into the Hot Air Engines of the 19th Century". hotairengines.org.
  2. Robert Sier (1999). Hot air caloric and stirling engines. Vol.1, A history (1st Edition (Revised) ed.). L.A. Mair. ISBN 0-9526417-0-4.
  3. "Cayley's life and Air Engines". hotairengines.org.
  4. "Ericsson's life and Air Engines". hotairengines.org.
  5. "Stirling's life and Air Engines". hotairengines.org.
  6. "Amontons' Fire Wheel". hotairengines.org.
  7. page 351.
  8. Robert Sier (1999). Hot air caloric and stirling engines. Vol.1, A history, page 56 (1st Edition (Revised) ed.). L.A. Mair. ISBN 0-9526417-0-4.
  9. "Stirling engine history". Archived from the original on 2009-09-20. Retrieved 2007-07-09.
  10. Detailed contents of the book Hot air caloric and stirling engines. Vol.1, A history
  11. Finkelstein, T; Organ, A.J (2001). Chapter 2.2 Air Engines. Professional Engineering Publishing. ISBN 1-86058-338-5.
  12. "Advert". Friend of India and Statesman. 30 November 1877. p. 4.
  13. "Advert". Field. 14 March 1896. p. 64.
  14. "Advert". Field. 10 July 1886. p. 64.
  15. "Advert". Widnes Examiner. 3 December 1887. p. 4.
  16. "Advert". Field. 26 January 1901. p. 59.
  17. Wurm, Jaroslav (1991). Stirling and Vuilleumier heat pumps: design and applications. McGraw-Hill. ISBN 0-07-053567-1.


बाहरी संबंध