innovation.world
Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
घर » उच्च तापमान काटने की क्रियाविधि

उच्च तापमान काटने की क्रियाविधि

1950
Thermal lance cutting through steel in industrial thermodynamics application.

(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)

A थर्मल लांस यह टॉर्च 3,500°C से 4,500°C तक का तापमान प्राप्त कर सकती है, जो पारंपरिक टॉर्चों से कहीं अधिक है। यह तीव्र ऊष्मा न केवल लक्ष्य सामग्री को पिघलाती है, बल्कि शुद्ध ऑक्सीजन की धारा से सामग्री का तीव्र ऑक्सीकरण भी होता है, जिससे वह प्रभावी रूप से ईंधन का हिस्सा बन जाती है। पिघलने और जलने की इस संयुक्त क्रिया के कारण यह मोटी स्टील, कंक्रीट और चट्टान को भी काट सकती है।

The efficacy of the थर्मल लांस stems from its ability to generate extreme temperatures locally. While an oxy-acetylene flame reaches about 3,500 °C, the burning of iron in pure oxygen within the lance can push the reaction temperature towards 4,500 °C. This is due to the highly exothermic nature of iron oxidation. When this superheated jet of molten iron, iron oxide, and unreacted oxygen strikes a target, multiple processes occur simultaneously. On a steel target, the lance provides the activation energy and an oxygen-rich environment to ignite the target steel itself, which then undergoes the same exothermic oxidation as the lance. This creates a self-propagating cut. When used on concrete, the mechanism is different. The intense heat melts the silica ([latex]SiO_2[/latex]) components of the aggregate and cement, which have melting points around 1,700 °C. The steel rebar within the concrete is oxidized and cut as described before. The high-pressure gas stream then expels the molten silicate slag and molten steel, clearing the kerf. The process is less of a ‘cut’ and more of a controlled, high-speed erosion via thermal and chemical attack. The addition of aluminum or magnesium wires to the lance’s core can further increase the reaction temperature, enhancing its effectiveness on materials with very high melting points or thermal conductivity.

UNESCO Nomenclature: 2210
ऊष्मागतिकी

Type

रासायनिक प्रक्रिया

व्यवधान

संतोषजनक

उपयोग

व्यापक उपयोग

शगुन

  • ऊष्मागतिकी और ऊष्मा स्थानांतरण की समझ
  • उच्च तापमान सहन करने में सक्षम दुर्दम्य पदार्थों और सामग्रियों का विकास
  • लोहे और उसके ऑक्साइडों के रासायनिक गुणों का ज्ञान
  • आविष्कार pressure regulators for handling compressed gases
  • जेट प्रणोदन और द्रव गतिकी के बुनियादी सिद्धांत

आवेदन

  • बैंक वॉल्ट और सुरक्षित सुविधाओं में सेंध लगाना
  • परमाणु निरस्त्रीकरण में रिएक्टर दबाव पात्रों को काटना
  • कठोर चट्टान में भूवैज्ञानिक कोर नमूनाकरण
  • पुलों और अन्य बड़े बुनियादी ढांचों का विध्वंस
  • बड़े आकार की धातु की वस्तुओं का स्क्रैप प्रसंस्करण

पेटेंट:

NA

संभावित नवाचार विचार

  • lance-based 3d printing with exotic metals
  • deep-sea vent simulation for scientific research
  • rapid tunneling technology for emergency access
  • surface treatment for hardening materials through controlled melting and re-solidification
  • planetary exploration tool for drilling into extraterrestrial rock formations
  • high-speed scrap metal recycling processor
  • weaponized versions for anti-materiel applications
  • foundry tool for creating intricate channels in casting molds
  • volcano research probe capable of penetrating solidified lava
  • demolition tool for safely dismantling chemical or nuclear facilities from a distance
संबंधित विषय: तापीय कटाई, ऑक्सीकरण, स्लैग, ऊष्माक्षेपी, उच्च तापमान, कंक्रीट कटाई, इस्पात ऑक्सीकरण, गलनांक, सिलिका, केर्फ।

ऐतिहासिक संदर्भ

Researcher demonstrating the Weissenberg Effect with viscoelastic fluid in a laboratory.

वीसेनबर्ग प्रभाव (तरल पदार्थ)

वीसेनबर्ग प्रभाव एक ऐसी घटना है जो श्यानता-लोचदार तरल पदार्थों में देखी जाती है, जिसमें तरल पदार्थ उसमें डाली गई घूर्णनशील छड़ पर चढ़ जाता है। यह न्यूटोनियन तरल पदार्थों के व्यवहार के विपरीत है, जो अपकेंद्रीय बल द्वारा बाहर की ओर धकेले जाते हैं और एक भंवर बनाते हैं। यह प्रभाव अपरूपण बल के तहत तरल पदार्थ में उत्पन्न होने वाले सामान्य तनाव अंतरों के कारण होता है।
Combinational and sequential logic circuits in a modern electronics lab.

संयोजनात्मक और अनुक्रमिक तर्क परिपथ

डिजिटल परिपथों को दो मुख्य प्रकारों में वर्गीकृत किया जाता है: संयोजनात्मक और अनुक्रमिक तर्क। संयोजनात्मक तर्क में, आउटपुट केवल वर्तमान इनपुट मानों का एक शुद्ध फलन होता है (उदाहरण के लिए, एक योजक)। अनुक्रमिक तर्क में, आउटपुट न केवल वर्तमान इनपुट पर बल्कि इनपुट के पिछले अनुक्रम पर भी निर्भर करता है, क्योंकि इन परिपथों में मेमोरी तत्व होते हैं (उदाहरण के लिए, एक फ्लिप-फ्लॉप)।
Pourbaix diagram detailing electrochemical stability of metals in aqueous systems.

विभव-पीएच आरेख (पोरबैक्स आरेख)

पोरबैक्स आरेख, जिसे विभव/पीएच आरेख भी कहा जाता है, एक ऊष्मागतिकीय चार्ट है जो जलीय विद्युत रासायनिक प्रणाली की स्थिर संतुलन अवस्थाओं को दर्शाता है। यह ग्राफिक रूप से विभव (E_H) और पीएच की उन स्थितियों को दर्शाता है जिनके अंतर्गत कोई धातु प्रतिरोधी (ऊष्मगतिकीय रूप से स्थिर), निष्क्रिय (स्थिर सुरक्षात्मक परत बनाती है), या संक्षारण के प्रति संवेदनशील (घुलनशील आयन बनाती है) होती है।

उच्च तापमान काटने की क्रियाविधि

Nuclear reprocessing facility utilizing the PUREX process for uranium and plutonium extraction.

प्यूरेक्स प्रक्रिया

PUREX, जिसका पूरा नाम प्लूटोनियम और यूरेनियम रिकवरी बाय एक्सट्रैक्शन है, प्रयुक्त परमाणु ईंधन के पुनर्संसाधन की प्रमुख औद्योगिक विधि है। यह अत्यधिक रेडियोधर्मी विखंडन उत्पादों से यूरेनियम और प्लूटोनियम को अलग करने के लिए तरल-तरल निष्कर्षण (LLE) का उपयोग करती है। इस प्रक्रिया में नाइट्रिक अम्ल से यू(VI) और प्लूटोनियम(IV) को चुनिंदा रूप से निकालने के लिए हाइड्रोकार्बन तनुकारक में ट्राइब्यूटाइल फॉस्फेट (TBP) के 30% विलयन का उपयोग किया जाता है।
Controlled explosion demonstrating energy release quantified in tonnes of TNT in an industrial setting.

टन टीएनटी (ऊर्जा की इकाई)

"टन टीएनटी" ऊर्जा की एक इकाई है जिसका उपयोग बड़े पैमाने पर ऊर्जा उत्सर्जन, विशेष रूप से विस्फोटों से होने वाले उत्सर्जन को मापने के लिए किया जाता है। अंतर्राष्ट्रीय समझौते के अनुसार इसे परंपरागत रूप से 4.184 गीगाजूल (जीजे) के रूप में परिभाषित किया गया है। यह मान विस्फोट के समय टीएनटी के परिकलित ऊर्जा घनत्व पर आधारित है, जो लगभग 4,184 जूल/ग्राम है। यह परमाणु हथियारों और अन्य विस्फोटक घटनाओं की ऊर्जा क्षमता की तुलना करने के लिए एक मानक संदर्भ के रूप में कार्य करता है।
Gas laser apparatus demonstrating atomic population inversion in laser physics.

परमाणु जनसंख्या व्युत्क्रमण

परमाणुओं या अणुओं की प्रणाली में जनसंख्या व्युत्क्रमण एक ऐसी अवस्था है जहाँ निम्न ऊर्जा अवस्था की तुलना में उच्च, उत्तेजित ऊर्जा अवस्था में अधिक सदस्य होते हैं। यह असंतुलन अवस्था उत्तेजित उत्सर्जन द्वारा प्रकाश प्रवर्धन के लिए एक पूर्वापेक्षा है। इसके बिना, अवशोषण हावी हो जाएगा और कोई शुद्ध लाभ प्राप्त नहीं होगा, जिससे लेजर क्रिया असंभव हो जाएगी।
1947
1950
1950
1950
1950
1950
1950
1940
1950
1950
1950
1950
1950
1950
1957
Laboratory scene with chemist measuring thermate composition for incendiary applications.

Thermate Composition

थर्मेट एक ज्वलनशील पदार्थ है जो मानक थर्मिट की शक्ति को बढ़ाता है। यह आमतौर पर थर्मिट, बेरियम नाइट्रेट (Ba(NO₃)₂) और सल्फर का मिश्रण होता है। बेरियम नाइट्रेट ऑक्सीकारक के रूप में कार्य करता है, जिससे तापीय उत्पादन बढ़ता है और अभिक्रिया वायुमंडलीय ऑक्सीजन पर कम निर्भर करती है। सल्फर मुख्य रूप से प्रज्वलन तापमान को कम करने के लिए मिलाया जाता है, जिससे मिश्रण को प्रज्वलित करना आसान और अधिक विश्वसनीय हो जाता है।
Metal forming workshop demonstrating plasticity theory applications in mechanics.

प्लास्टिसिटी सिद्धांत

प्लास्टिसिटी वह सिद्धांत है जो किसी ठोस पदार्थ के आकार में होने वाले अपरिवर्तनीय परिवर्तनों का वर्णन करता है, जो लगाए गए बलों के परिणामस्वरूप होते हैं। प्रत्यास्थता के विपरीत, जहाँ बल हटाने पर विरूपण वापस अपनी मूल स्थिति में आ जाता है, प्लास्टिक विरूपण स्थायी होता है। इस सिद्धांत में प्लास्टिसिटी की शुरुआत को परिभाषित करने के लिए एक यील्ड क्राइटेरियन, प्लास्टिक स्ट्रेन के विकास का वर्णन करने के लिए एक फ्लो रूल और एक हार्डनिंग रूल शामिल हैं।
Bathtub Curve graph in a systems engineering office illustrating product life phases.

बाथटब वक्र

बाथटब वक्र एक ग्राफिकल मॉडल है जो उत्पाद के जीवनकाल के तीन चरणों को विफलता दर के संदर्भ में दर्शाता है। इसकी शुरुआत उच्च लेकिन घटती हुई 'शिशु मृत्यु दर' से होती है, उसके बाद कम और स्थिर 'उपयोगी जीवन' दर आती है, और अंत में बढ़ती हुई 'घिसावट' दर के साथ समाप्त होती है। स्थिर विफलता दर ([latex]lambda[/latex]) का उपयोग करके की गई MTBF गणनाएँ आमतौर पर केवल मध्य 'उपयोगी जीवन' चरण के दौरान ही मान्य होती हैं।
Solar cell equivalent circuit model analysis in an electronics lab.

सौर सेल समतुल्य परिपथ मॉडल

सौर सेल को एक समतुल्य विद्युत परिपथ द्वारा प्रतिरूपित किया जा सकता है। सबसे सरल मॉडल में प्रकाश-जनित धारा (I_L) को दर्शाने वाला एक धारा स्रोत, pn जंक्शन को दर्शाने वाले डायोड के समानांतर होता है। अधिक सटीक मॉडल में रिसाव धाराओं के लिए एक समानांतर शंट प्रतिरोध (R_sh) और संपर्क तथा थोक पदार्थ प्रतिरोध के लिए एक श्रृंखला प्रतिरोध (R_s) जोड़ा जाता है।
Researcher measuring thermoelectric materials in a solid state physics laboratory.

थर्मोइलेक्ट्रिक फिगर ऑफ मेरिट (ZT)

थर्मोइलेक्ट्रिक गुणधर्म "ZT" एक आयामहीन मात्रा है जो थर्मोइलेक्ट्रिक अनुप्रयोगों के लिए किसी पदार्थ की दक्षता को मापती है। इसे [latex]ZT = frac{S^2 sigma T}{kappa}[/latex] के रूप में परिभाषित किया जाता है, जहाँ S सीबेक गुणांक है, [latex]sigma[/latex] विद्युत चालकता है, T परम तापमान है, और [latex]kappa[/latex] तापीय चालकता है। ZT का उच्च मान अधिक कुशल थर्मोइलेक्ट्रिक पदार्थ को दर्शाता है।
Laboratory experiment on superconductors illustrating Ginzburg-Landau Theory applications.

गिन्ज़बर्ग-लैंडौ सिद्धांत

विटाली गिन्ज़बर्ग और लेव लैंडौ द्वारा 1950 में विकसित यह एक घटनात्मक सिद्धांत है जो चरण संक्रमण के निकट अतिचालकता का वर्णन करता है। यह अतिचालक इलेक्ट्रॉनों के घनत्व को दर्शाने के लिए एक जटिल क्रम पैरामीटर, [latex]Psi[/latex], प्रस्तुत करता है। यह सिद्धांत मेसनर प्रभाव जैसे प्रभावों का सफलतापूर्वक वर्णन करता है और एक ही पैरामीटर, [latex]kappa[/latex], के आधार पर टाइप I और टाइप II अतिचालकों के बीच अंतर की भविष्यवाणी करता है।
Laboratory research on thermodynamic efficiency of fuel cells with scientists and equipment.

ईंधन सेल की ऊष्मागतिकीय दक्षता

ईंधन सेल की अधिकतम सैद्धांतिक दक्षता विद्युत रासायनिक अभिक्रिया की गिब्स मुक्त ऊर्जा (ΔG) में परिवर्तन और एन्थैल्पी (ΔH) में परिवर्तन के अनुपात द्वारा निर्धारित होती है। इसे Δथर्मो = ΔG/ΔH के रूप में व्यक्त किया जाता है। महत्वपूर्ण बात यह है कि ईंधन सेल ऊष्मा इंजन नहीं होते हैं और इसलिए कार्नोट दक्षता सीमा से बाधित नहीं होते हैं, जिससे सैद्धांतिक रूपांतरण दक्षता काफी अधिक हो सकती है।
Researcher analyzing supercapacitor in electrochemistry laboratory.

सुपरकैपेसिटर

एक विद्युत द्वि-परत संधारित्र (ईडीएलसी), जिसे सुपरकैपेसिटर भी कहा जाता है, इलेक्ट्रोलाइटिक विलयन को ध्रुवीकृत करके विद्युतस्थैतिक रूप से ऊर्जा संग्रहित करता है। पारंपरिक बैटरी के विपरीत, इसमें कोई रासायनिक अभिक्रिया शामिल नहीं होती है। यह उच्च सतह क्षेत्र वाले इलेक्ट्रोड और इलेक्ट्रोलाइट के बीच बनने वाली विद्युत द्वि-परत (हेल्महोल्ट्ज़ द्वि-परत) में ऊर्जा संग्रहित करता है। इससे अत्यंत तीव्र आवेशण और निर्वहन तथा बहुत लंबी चक्रीय जीवन संभव हो पाती है।

(यदि तिथि अज्ञात है या प्रासंगिक नहीं है, उदाहरण के लिए "द्रव यांत्रिकी", तो इसके उल्लेखनीय उद्भव का एक अनुमानित आंकड़ा प्रदान किया गया है)

नवीनतम परिवर्धन

शीर्ष पोस्ट और लेख

अन्य सभी डिज़ाइन लेख

शीर्ष मूल उपकरण

अन्य सभी मौलिक नवाचार.विश्व उपकरण
10वां वर्ष सालगिरह

पंजीकृत सदस्यों के लिए पूर्ण आकार की छवियाँ और डाउनलोड 100% निःशुल्क उपलब्ध हैं।

> लॉग इन करें <