Su freni - Turkipedia

Su freni, mekanik enerjiyi emmek için kullanılan bir tür sıvı kavramadır ve genellikle su dolu bir muhafazaya monte edilmiş bir türbin veya pervaneden oluşmaktadır.^[1]

Türbin veya pervane döndükçe, türbülans ve sürtünme nedeniyle mekanik enerji suya aktarılmaktadır. Statordaki ceplerden dönen rotordaki ceplere geçerken suyun hızlanmasının neden olduğu şok enerji gerektirmektedir. Bu enerji, su freni boyunca ilerlerken sürtünme nedeniyle suyu ısıtmaktadır. Rotora (genellikle içten yanmalı motor) dönüşen sistemin beygir gücünün neredeyse tamamı suyun sıcaklık değişimine dönüştürülmektedir. Ünite içindeki rulmanlar ve contalar tarafından çok az miktarda enerji alınmaktadır. Bu nedenle, su sürekli olarak emilen beygir gücü ile orantılı bir oranda cihazda hareket etmelidir. Ölçek oluşumunu ve kavitasyonunu önlemek için üniteden çıkan su sıcaklığı 50–70 °C altında tutulmalıdır. Su cihazın ortasına girer ve stator ve rotordaki ceplerden geçtikten sonra muhafazanın dışına kontrollü bir delikten çıkmaktadır. Yükleme miktarı, muhafazanın içindeki su seviyesine bağlıdır. Bazı su frenleri sadece giriş suyu hacmini kontrol ederek yükü değişir ve emilmek istenen beygir gücüne bağlı olarak belirli bir çıkış deliği boyutuna sahiptir ve bazı kontrol hem giriş hem de çıkış deliklerini aynı anda kontrol eder ve bu da çıkış suyu sıcaklıkları üzerinde daha fazla kontrol sağlamaktadır. Muhafaza, ünitedeki su seviyesi yükseldikçe ve düştükçe havanın suyu yerinden etmesine izin vermek için dışarıya havalandırılmaktadır.^[2]

Motor dinamometre su freni emicilerin nasıl çalıştığını açıklayan 4 dakikalık bir 'nasıl çalışır videosu' eğitimi.

Emilebilen tork miktarı T=kN2D5 denklemi ile tanımlanır, burada T = tork, N = RPM, D = rotorun çapı ve k = rotor/ stator ceplerinin boyutuna ve şekline ve açısına bağlı bir sabittir.^[1]

Test edilen sistemin torkunun ölçülmasını gerektiren sistemler tipik olarak giriş şaftına dik gövdeye tutturulmuş bir tork koluna monte edilmiş bir gerinim ölçer kullanılmaktadır. Gövde/stator makaralı rulmanlara monte edilir ve rotor, rotor ve çerçeveden bağımsız olarak dönebilmesi için muhafaza/stator içindeki makaralı rulmanlara monte edilmektedir. Gerinim ölçer tork kolunu çerçeve montajına bağlar ve gövde türbinin aynı yönüne dönmeye çalışırken gövdenin dönmesini önlemektedir.^[2] (Newton'un üçüncü yasası).

Direnç miktarı, muhafazadaki su miktarını herhangi bir zamanda değiştirerek değiştirilebilmektedir. Bu, manuel veya elektronik kontrollü su vanaları ile gerçekleştirilmektedir. Fren içindeki su seviyeleri ne kadar yüksek olursa yükleme o kadar büyük olacaktır. Su frenleri genellikle bazı dinamometre formlarında kullanılır, ancak İngiliz gelişmiş yolcu treni gibi demiryolları araçlarında da kullanılmıştır.^[1]

Hidrokinetik konstrüksiyon (tork emilimi)

Froude su freni hidrokinetik yapıya veya (tork emilimi) dayanmaktadır. Makine, dönüşüyle suyu dışa doğru hızlandıran bir çarktan (rotor) oluşmaktadır. Suyun hızı bir stator tarafından değiştirilir ve bu da suyun rotorun iç çapına geri dönmesine neden olmaktadır. Belirli bir su kütlesi için, bu hız değişimi karşılık gelen bir momentum değişikliği sağlar ve momentum değişim hızı bir kuvvetle orantılıdır. Rotor ve stator içinde bir noktada hareket eden bu kuvvet, mil merkez hattından bir mesafedir ve bir mesafe ile çarpılan bir kuvvet tork üretmektedir.^[1]

Kaynakça

^ ^a ^b ^c ^d "The Basic Theory of Hydraulic Dynamometers and Retarders". 24 Şubat 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi.
^ ^a ^b "Control of a Water Brake Engine Dynamometer System" (PDF). 8 Haziran 2021 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi.

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Elektrik motoru</span> Elektrik enerjisini mekanik enerjiye çeviren aygıt.

Elektrik motoru, elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştüren aygıttır. Her elektrik motoru biri sabit (stator) ve diğeri kendi çevresinde dönen iki ana parçadan oluşur. Bu ana parçalar, sargılar gibi elektrik akımını ileten parçalar, manyetik akıyı ileten parçalar ve vidalar ve yataklar gibi konstrüksiyon parçaları olmak üzere tekrar kısımlara ayrılır.

Türbin, bir akışkanın enerjisini işe çevirmek için kullanılan alettir. Türbin bir mil ve üzerinde kanatçıklardan oluşur. Kullanılan akışkana göre türbinin yapısı değişir. Çalışma prensibi şu şekildedir. Akışkan türbinin kanatçıklarına çarparak türbin miline hareket verir, hareket milin çıkışında mekanik işe dönüşür.

Beygir gücü, genellikle otomobil ve elektrik motorlarının güçlerinin belirlenmesi için kullanılan güç birimi. Birimin kısaltması hp'tir. Terim, buhar makinelerinin üretilmeye başlandığı yıllarda, bu makinelerin güçlerinin olası alıcılar tarafından kolayca anlaşılabilmesi için James Watt tarafından kullanılmıştır.

Alternatör, mekanik enerjiyi alternatif akım biçiminde elektrik enerjisine dönüştüren bir elektrik jeneratörüdür. Maliyet ve basitlik nedenleriyle, çoğu alternatör sabit armatürle dönen manyetik alan kullanır. Bazen, sabit bir manyetik alanlı doğrusal bir alternatör veya dönen bir armatür kullanılır. Prensipte, herhangi bir AC elektrik jeneratörüne alternatör denebilir, ancak genellikle terim otomotiv ve diğer içten yanmalı motorlar tarafından tahrik edilen küçük dönen makineleri ifade eder.

Rüzgâr türbini, rüzgârdaki kinetik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren sistemdir. Rüzgar türbinleri, aralıklı yenilenebilir enerjinin giderek daha önemli bir kaynağı haline gelmekte ve birçok ülkede enerji maliyetlerini düşürmek ve fosil yakıtlara bağımlılığı azaltmak için kullanılmaktadır. Bir çalışma, 2009 yılı itibarıyla rüzgarın fotovoltaik, hidro, jeotermal, kömür ve gaz enerji kaynaklarına kıyasla "en düşük göreceli sera gazı emisyonlarına, en az su tüketimi talebine ve en olumlu sosyal etkilere" sahip olduğunu öne sürmüştür.

<span class="mw-page-title-main">Servo motor</span>

Servo, herhangi bir mekanizmanın işleyişini hatayı algılayarak yan bir geri besleme düzeneğinin yardımıyla denetleyen ve hatayı gideren otomatik aygıttır. Robot teknolojisinde en çok kullanılan motor çeşididir. Bu sistemler mekanik olabileceği gibi elektronik, hidrolik, pnömatik veya başka alanlarda da kullanılabilmektedir. Servo motorlar; çıkış, mekaniksel konum, hız veya ivme gibi değişkenlerin kontrol edildiği, özetle hareket kontrolü yapılan bir düzenektir. Servo motorlar batlerli motordurlar Servo motor içerisinde herhangi bir motor AC, DC veya step motor bulunmaktadır. Ayrıca sürücü ve kontrol devresini de içerisinde barındırmaktadır.

Hidroelektrik santrali, barajda biriken su yer çekimi potansiyel enerjisi içermektedir. Su, belli bir yükseklikten düşerken, enerjinin dönüşümü prensibine göre Yerçekimi Potansiyel Enerjisi önce kinetik enerjiye daha sonra da türbin çarkına bağlı jeneratör motorunun dönmesi vasıtasıyla potansiyel elektrik enerjisine dönüşür. Buna da yenilenebilir enerji sınıfına giren hidroelektrik enerji santrali denir. Fizikten bilindiği gibi 1 kg'lık bir kütle, 1 m yükseklikten düştüğünde:

<span class="mw-page-title-main">Termik santral</span> ısı enerjisinin elektrik enerjisine dönüştürüldüğü santral türü

Termik santral, ana işletici makinesi buhar gücüyle çalışan güç santralıdır. Isıtılan su buhara dönüştürülerek bir elektrik üretecini süren buhar türbinini döndürmekte kullanılır. Türbinden geçen buhar Rankine çevrimi denilen yöntemle bir yüzey yoğunlaştırıcıda yoğunlaştırılırak geri suya dönüştürülür. Termik santralların tasarımları arasındaki en büyük farklılık kullandıkları yakıt tiplerine göredir. Bu tesisler ısı enerjisini elektrik enerjisine dönüştürmekte kullanıldığından bazı kaynaklarda enerji dönüşüm santrali olarak da geçer. Bazı termik santrallar elektrik üretmenin yanı sıra endüstriyel ve ısıtma amaçlı ısı üretimi, deniz suyunun tuzdan arındırılması gibi amaçlarla da kullanılır. İnsan üretimi CO₂ emisyonunun büyük kısmını oluşturan fosil yakıtlı termik santralların çıktılarını azaltma yönünde yoğun çabalar harcanmaktadır.

Fren, bir cismin hareketini durdurmak veya hızını azaltmak için kullanılan aygıt. Frenlerin çoğu döner mekanik parçalar üzerinde etki yaparak mekanik, hidrodinamik ya da elektriksel yolla kinetik enerji soğururlar.

Sürtünmeye dayalı fren sistemleri kullanıma bağlı olarak etkilerini kaybetme eğilimi gösterirler. Sürekli veya ağır şartlar altında kullanılan fren sistemi ısınarak etkisiz hale gelirler. Bunun önüne geçebilmek için daha güvenli olan hız kesiciler geliştirilmiştir.

<span class="mw-page-title-main">Şanzıman</span> şanzıman veya vites kutusu, baskı balata (kavrama) yolu ile motordan aldığı hareketi istenilen tork değerinde şaft veya diferansiyele ileten aktarma organıdır

Şanzıman veya vites kutusu, baskı balata (kavrama) yolu ile motordan aldığı hareketi istenilen tork değerinde şaft veya diferansiyele ileten aktarma organıdır.

Afşin-Elbistan B Termik Santrali Kahramanmaraş İli, Afşin İlçesi'nin, Çoğulhan Belde'sinde Çöllolar sektöründeki 544 milyon ton düşük kalorili linyit kömür rezervlerinin kullanılması ile Türkiye'de devamlı olarak artan enerji ihtiyacına katkı sağlamak amacıyla kurulmuş bir termik santraldir. Afşin-Elbistan B Termik Santrali, 4 üniteden oluşmaktadır ve her bir ünite 360MW kurulu güce sahiptir. Santralin toplam kurulu gücü 1440MW'tır. Mitsubishi, Babcock, Gama-Tekfen-Tokar Ortaklığı, Enka Konsorsiyumu tarafından inşa edilmiştir. Müşaviri ELTEM-TEK 'dir.

<span class="mw-page-title-main">Darrieus rüzgâr türbini</span>

Darrieus rüzgâr türbini, rüzgar enerjisinden elektrik üretmek için kullanılan bir tür dikey eksenli rüzgâr türbinidir (DERT). Türbin, dönen bir şaft veya çerçeve üzerine monte edilmiş bir çok kavisli kanat profili kanatlarından oluşur. Kanatların kavisi, kanadın yalnızca yüksek dönüş hızlarında gerilim altında gerilmesine olanak tanır. Düz kanatlar kullanan birkaç yakından ilişkili rüzgar türbini vardır. Türbinin bu tasarımı, Fransız havacılık mühendisi Georges Jean Marie Darrieus tarafından patentlenmiştir; patent başvurusu 1 Ekim 1926'da yapılmıştır. Darrieus türbinini aşırı rüzgar koşullarından korumak ve kendi kendine çalışmasını sağlamak konusunda büyük zorluklar vardır.

Endüksiyon motoru veya asenkron motor, rotordaki torku oluşturan elektrik akımının stator sargısının manyetik alanından elektromanyetik indüksiyonla elde edildiği bir AC elektrik motorudur. Bu nedenle endüksiyon motorunun rotora elektrik bağlantısına ihtiyacı yoktur. Endüksiyon motorunun rotoru, sarılı tip veya sincap kafesli tip olabilir.

Motor freni, sürtünme freni veya manyetik fren gibi ek harici frenleme mekanizmaları kullanmak yerine, bir motorlu taşıtın motorunun içindeki yavaşlatma kuvvetleri kullanıldığında meydana gelir.

<span class="mw-page-title-main">İlerleyen boşluklu pompa</span> pozitif deplasmanlı pompa

İlerleyen boşluklu pompa, bir tür pozitif deplasman pompadır ve mono pompa, helezon pompa, burgulu pompa veya sonsuz vidalı pompa, olarak da bilinir. Rotoru döndürüldüğünde, bir dizi küçük, sabit şekilli, ayrık oyukların ilerlemesi yoluyla pompadan akışkanı aktarır. Bu, hacimsel akış hızının dönüş hızı ile orantılı olmasına ve pompalanan sıvıya uygulanan düşük kayma gerilmesi seviyelerine yol açar.

Elektromanyetik frenler mekanik direnç (sürtünme) uygulamak için elektromanyetik kuvveti kullanarak hareketi yavaşlatır veya durdurur. 20. yüzyılın ortalarında, özellikle trenler ve tramvaylarda kullanılmasından bu yana uygulamaların ve fren tasarımlarının çeşitliliği arttı ama temel çalışma şekli aynı kaldı.

Rulman, hareketli mekanik parçaları yataklayan(hareketlerini sınırlandıran), parçalar arasındaki sürtünmeyi azaltan bir makine elemanıdır. Yatağın tasarımı, örneğin, hareketli parçanın serbest doğrusal hareketini veya sabit bir eksen etrafında serbest dönümesini sağlayabilir; veya hareketli parçalara etkiyen normal kuvvetlere karşı direnç gösterir. Çoğu rulman, sürtünmeyi en aza indirerek istenen hareketi kolaylaştırır, sürtünmeden doğan doğrudan ve dolaylı enerji kayıplarını minimize eder. Rulmanlar, geometrisine, çalışma şekline, izin verilen hareketlere veya parçalara uygulanan yüklerin (kuvvetlerin) yönlerine göre geniş bir şekilde sınıflandırılır.

<span class="mw-page-title-main">Turbo jeneratör</span>

Turbo jeneratör, elektrik gücü üretmek için su türbini, buhar türbini veya gaz türbini miline bağlı bir elektrik jeneratörüdür.

Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.