ملاحظات دراسة الشاحن التوربيني

تم تشغيل نظام المحمل الدوار للمحاكاة أثناء وضعه في اتجاهات مختلفة. تم الانتهاء من الاختبارات اللاحقة لإثبات قدرات محامل رقائق الدفع المصغرة أيضًا. ويلاحظ وجود علاقة جيدة بين القياس والتحليل. تم أيضًا قياس أوقات تسارع قصيرة جدًا للدوار من السكون إلى السرعة القصوى. تم استخدام جهاز محاكاة اختبار متوازي لتجميع أكثر من 1000 دورة بدء وإيقاف لإظهار عمر المحمل والطلاء. وبناء على هذا الاختبار الناجح، من المتوقع أن يتحقق هدف تطوير شواحن توربينية خالية من الزيت ومحركات نفاثة صغيرة تعمل بسرعات عالية وعمر طويل.

تعتبر متطلبات المحامل عالية الأداء وطويلة العمر لهذه الفئة الجديدة من الآلات شديدة. تواجه محامل العناصر المتداول التقليدية تحديًا شديدًا بسبب السرعة وقدرة الحمولة المطلوبة. بالإضافة إلى ذلك، ما لم يكن من الممكن استخدام سائل العملية كمواد تشحيم، فمن المؤكد تقريبًا أن نظام التشحيم الخارجي سيفعل ذلك.

سيؤدي التخلص من المحامل المشحمة بالزيت ونظام الإمداد المرتبط بها إلى تبسيط نظام الدوار، وتقليل وزن النظام، وتحسين الأداء ولكنه سيزيد من درجات حرارة حجرة المحمل الداخلية، الأمر الذي سيتطلب في النهاية محامل قادرة على العمل في درجات حرارة تقترب من 650 درجة مئوية وبسرعات عالية و الأحمال. إلى جانب تحمل درجات الحرارة والسرعات القصوى، ستحتاج المحامل الخالية من الزيت أيضًا إلى استيعاب ظروف الصدمات والاهتزازات التي تحدث في تطبيقات الهاتف المحمول.

لقد تم إثبات جدوى استخدام محامل الرقائق المتوافقة مع المحركات النفاثة الصغيرة في ظل نطاق واسع من ظروف درجات الحرارة والصدمات والحمل والسرعة. تم الانتهاء بنجاح من الاختبارات حتى 150.000 دورة في الدقيقة، عند درجات حرارة تحمل أعلى من 260 درجة مئوية، وتحت تحميل صدمات يصل إلى 90 جرامًا واتجاهات الدوار بما في ذلك 90 درجة من الدوران والالتفاف. في ظل جميع الظروف التي تم اختبارها، ظل الجزء الدوار المدعوم بمحمل الرقائق ثابتًا، وكانت الاهتزازات منخفضة، وكانت درجات حرارة المحمل مستقرة. بشكل عام، قدم هذا البرنامج الخلفية اللازمة لتطوير محرك نفاث خالي تمامًا من الزيت أو محرك توربيني مروحي عالي الكفاءة.

مرجع

Isomura, K., Murayama, M., Yamaguchi, H., Ijichi, N., Asakura, H., Saji, N., Shiga, O., Takahashi, K., Tanaka, S., Genda, T., وEsashi, M., 2002، "تطوير الشاحن التوربيني الدقيق والمحرك الصغير لمحرك ثلاثي
توربينات الغاز ذات الأبعاد في الميكروسكيل، "ورقة ASME رقم GT-2002-3058.