Uniflow steam engine
یونیفلو قسم کا بھاپ انجن بھاپ کا استعمال کرتا ہے جو سلنڈر کے ہر نصف حصے میں صرف ایک سمت میں بہتا ہے۔ سلنڈر کے ساتھ درجہ حرارت کا میلان رکھنے سے تھرمل کارکردگی میں اضافہ ہوتا ہے۔ بھاپ ہمیشہ سلنڈر کے گرم سروں پر داخل ہوتی ہے اور کولر سینٹر میں بندرگاہوں کے ذریعے خارج ہوتی ہے۔ اس طرح سلنڈر کی دیواروں کی نسبتا حرارت اور ٹھنڈک کم ہو جاتی ہے۔ ڈیزائن کی تفصیلات بھاپ کے اندراج کو عام طور پر پاپپٹ والو (جو اندرونی دہن انجنوں میں استعمال ہونے والے والو کی طرح کام کرتے ہیں) کے ذریعے کنٹرول کیا جاتا ہے جو کیم شافٹ کے ذریعے چلائے جاتے ہیں۔ انلیٹ والو بھاپ کو داخل کرنے کے لیے کھلتے ہیں جب اسٹروک کے آغاز میں کم سے کم توسیعی حجم تک پہنچ جاتے ہیں۔ کرینک سائیکل کی ایک مدت کے لیے، بھاپ داخل کی جاتی ہے، اور اس کے بعد پاپپیٹ انلیٹ کو بند کر دیا جاتا ہے، جس سے اسٹروک کے دوران بھاپ کی مسلسل توسیع ہوتی ہے، جس سے پسٹن چلتا ہے۔ اسٹروک کے اختتام کے قریب، پسٹن سلنڈر کے مرکز کے ارد گرد ریڈیئل طور پر نصب راستہ بندرگاہوں کی ایک انگوٹی کو بے نقاب کرے گا۔ یہ بندرگاہیں کئی گنا اور پائپنگ کے ذریعے کنڈینسر سے جڑی ہوتی ہیں، جس سے ماحول کے نیچے چیمبر میں دباؤ کم ہوتا ہے جس کی وجہ سے تیزی سے تھکاوٹ ہوتی ہے۔ کرینک کی مسلسل گردش پسٹن کو حرکت دیتی ہے۔ حرکت پذیری سے، یونیفلو انجن کی خصوصیات کو دیکھا جا سکتا ہے، جس میں سلنڈر کی تقریبا نصف لمبائی کا ایک بڑا پسٹن، دونوں سروں پر پاپپیٹ انلیٹ والو، ایک کیم شافٹ (جس کی حرکت ڈرائیو شافٹ سے حاصل ہوتی ہے) اور ایک مرکزی انگوٹی کے ساتھ۔ فوائد یونیفلو انجن ممکنہ طور پر ایک واحد سلنڈر میں زیادہ توسیع کی اجازت دیتے ہیں جس کے بغیر نسبتا ٹھنڈی اخراج بھاپ کام کرنے والے سلنڈر کے گرم سرے پر بہتی ہے اور اخراج اسٹروک کے دوران روایتی "کاؤنٹر فلو" بھاپ انجن کی بھاپ بندرگاہیں۔ یہ حالت اعلی تھرمل کارکردگی کی اجازت دیتی ہے۔ ایگزاسٹ پورٹس پسٹن اسٹروک کے صرف ایک چھوٹے سے حصے کے لیے کھلے ہوتے ہیں، جس میں ایگزاسٹ پورٹس اس وقت بند ہوتے ہیں جب پسٹن سلنڈر کے داخلی سرے کی طرف سفر کرنا شروع کرتا ہے۔ اخراج بندرگاہوں کے بند ہونے کے بعد سلنڈر کے اندر باقی بھاپ پھنس جاتی ہے، اور اس پھنسی ہوئی بھاپ کو واپس آنے والے پسٹن کے ذریعے کمپریس کیا جاتا ہے۔ یہ تھرموڈینامک طور پر مطلوب ہے کیونکہ یہ بھاپ کے داخل ہونے سے پہلے سلنڈر کے گرم سرے کو پہلے سے گرم کرتا ہے۔ تاہم، ضرورت سے زیادہ دباؤ کے خطرے کے نتیجے میں اکثر سلنڈر کے سروں پر چھوٹے معاون راستہ بندرگاہوں کو شامل کیا جاتا ہے۔ اس طرح کے ڈیزائن کو سیمی یونیفلو انجن کہا جاتا ہے۔ اس قسم کے انجنوں میں عام طور پر ان لائن ترتیب میں متعدد سلنڈر ہوتے ہیں، اور یہ سنگل یا ڈبل ایکٹنگ ہو سکتے ہیں۔ اس قسم کا ایک خاص فائدہ یہ ہے کہ والو متعدد کیم شافٹ کے اثر سے چلائے جا سکتے ہیں، اور ان کیم شافٹ کے متعلقہ مرحلے کو تبدیل کرنے سے، داخل شدہ بھاپ کی مقدار کو کم رفتار پر ہائی ٹارک کے لیے بڑھایا جا سکتا ہے، اور آپریشن کی معیشت کے لیے کروزنگ سپیڈ پر کم کیا جا سکتا ہے۔ متبادل طور پر، زیادہ پیچیدہ کیم کی سطح کا استعمال کرتے ہوئے ڈیزائنوں نے پورے کیم شافٹ کو اس کے پیروکار کے مقابلے میں طول البلد طور پر منتقل کرکے وقت میں تبدیلی کی اجازت دی، جس سے داخلے کا وقت مختلف ہو گیا۔ (کیم شافٹ کو مکینیکل یا ہائیڈرولک آلات کے ذریعے منتقل کیا جا سکتا ہے۔) اور مطلق مرحلے کو تبدیل کر کے انجن کی گردش کی سمت کو تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ یونی فلو ڈیزائن سلنڈر کے ذریعے مستقل درجہ حرارت کے میلان کو بھی برقرار رکھتا ہے، سلنڈر کے ایک ہی سرے سے گرم اور ٹھنڈی بھاپ گزرنے سے گریز کرتا ہے۔ نقصانات عملی طور پر یونی فلو انجن میں کئی آپریشنل خامیاں ہوتی ہیں۔ توسیع کے بڑے تناسب کے لیے سلنڈر کے بڑے حجم کی ضرورت ہوتی ہے۔ انجن سے زیادہ سے زیادہ ممکنہ کام حاصل کرنے کے لیے ایک اعلی باہمی شرح کی ضرورت ہوتی ہے، عام طور پر ڈبل ایکٹنگ کاؤنٹر فلو قسم کے انجن سے 80 فیصد تیز۔ اس کی وجہ سے انلیٹ والو کے کھلنے کا وقت بہت کم ہوتا ہے، جس سے نازک مکینیکل حصے پر بہت زیادہ دباؤ پڑتا ہے۔ بڑی مکینیکل قوتوں کا سامنا کرنے کے لیے، انجنوں کو بہت زیادہ بنانا پڑتا ہے اور ٹارک میں تغیرات کو ہموار کرنے کے لیے ایک بڑے فلائی وہیل کی ضرورت ہوتی ہے کیونکہ بھاپ کا دباؤ سلنڈر میں تیزی سے بڑھتا اور گرتا ہے۔ چونکہ سلنڈر کے پار تھرمل میلان ہوتا ہے، اس لیے دیوار کی دھات مختلف حدود تک پھیل جاتی ہے۔ اس کے لیے سلنڈر بور کو گرم سروں کے مقابلے ٹھنڈے مرکز میں وسیع تر کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ اگر سلنڈر کو صحیح طریقے سے گرم نہیں کیا جاتا ہے، یا اگر پانی داخل ہوتا ہے، تو نازک توازن خراب ہو سکتا ہے جس کی وجہ سے وسط اسٹروک یا ممکنہ طور پر تباہی ہو سکتی ہے۔ یونیفلو انجن پہلی بار برطانیہ میں 1827 میں جیکب پرکنز نے استعمال کیا تھا اور اسے 1885 میں لیونارڈ جینیٹ ٹوڈ نے پیٹنٹ کرایا تھا۔ اسے جرمن انجینئر جوہان اسٹمپف نے 1909 میں مقبول بنایا تھا، جس میں پہلا تجارتی اسٹیشنری انجن ایک سال قبل 1908 میں تیار کیا گیا تھا۔ یونیفلو اصول بنیادی طور پر صنعتی بجلی کی پیداوار کے لیے استعمال کیا جاتا تھا، لیکن انگلینڈ میں چند ریلوے انجنوں میں بھی آزمایا گیا، جیسے 1913 کے نارتھ ایسٹرن ریلوے یونیفلو انجن No.825، اور 1918 کے No.2212، اور مڈلینڈ ریلوے پیجٹ انجن۔ فرانس، جرمنی، امریکہ اور روس میں بھی تجربات کیے گئے۔ کسی بھی صورت میں نتائج مزید ترقی کے لیے کافی حوصلہ افزا نہیں تھے۔ یونیفلو انجن کا پہلا بڑے پیمانے پر استعمال 1918 میں اٹکنسن بھاپ ویگنوں میں ہوا۔ ایسا صرف ایک بھاپ ویگن اب بھی موجود ہے۔ یہ 1918 میں بنایا گیا تھا، اس نے اپنی کام کرنے کی زندگی اور آسٹریلیا میں غفلت کا دور گزارا، اور پھر اسے انگلینڈ واپس بھیج دیا گیا اور ٹام ورلی نے 1976-77 میں اسے بحال کیا۔ سکنر انافلو یونیفلو انجن کا حتمی تجارتی ارتقاء ریاستہائے متحدہ میں 1930 اور 1940 کی دہائی کے آخر میں سکنر انجن کمپنی کے ذریعہ کمپاؤنڈ انافلو میرین اسٹیم انجن کی ترقی کے ساتھ ہوا۔ یہ انجن اسٹیپل مرکب ترتیب میں کام کرتا ہے اور عصری ڈیزل تک پہنچنے کی استعداد فراہم کرتا ہے۔ گریٹ لیکس پر بہت سی کار فیریاں اتنی لیس تھیں، جن میں سے ایک 1952 سے اب بھی چل رہی ہے۔ تاریخ کے سب سے شاندار طیارہ بردار بحری جہاز کے ڈیزائن میں دو 5 سلنڈر والے سکنر انافلو انجن استعمال کیے گئے تھے، لیکن یہ اسٹپل مرکبات نہیں تھے۔ ایک غیر مرکب سکنر یونیفلو 2013 تک گریٹ لیکس سیمنٹ کیریئر میں خدمت میں رہا، جب 1950 میں جہاز کو دوبارہ طاقت دی گئی۔ چھوٹے سائز میں (تقریبا سے کم)، باہمی بھاپ انجن بھاپ ٹربائنوں کے مقابلے میں بہت زیادہ موثر ہوتے ہیں۔ وائٹ کلفس سولر پاور اسٹیشن نے تقریبا 25 کلو واٹ برقی پیداوار پیدا کرنے کے لیے "بیش" قسم کے داخلہ والو کے ساتھ تین سلنڈر والے یونی فلو انجن کا استعمال کیا۔ دو اسٹروک انجنوں کی گھریلو تبدیلیاں سنگل ایکٹنگ یونیفلو بھاپ انجن کی ترتیب دو اسٹروک والے اندرونی دہن انجن سے ملتی جلتی ہے، اور اسپارک پلگ کی جگہ نصب "بیش والو" کے ذریعے سلنڈر کو بھاپ دے کر دو اسٹروک والے انجن کو یونیفلو بھاپ انجن میں تبدیل کرنا ممکن ہے۔ جیسے ہی ابھرتا ہوا پسٹن اپنے اسٹروک کے اوپری حصے کے قریب آتا ہے، یہ بھاپ کی نبض کو داخل کرنے کے لیے بیس والو کو کھٹکھٹاتا ہے۔ جیسے ہی پسٹن اترتا ہے والو خود بخود بند ہو جاتا ہے، اور موجودہ سلنڈر پورٹنگ کے ذریعے بھاپ ختم ہو جاتی ہے۔ فلائی وہیل کی جمود پھر پسٹن کو کمپریشن کے خلاف اس کے اسٹروک کے اوپری حصے میں واپس لے جاتی ہے، جیسا کہ یہ انجن کی اصل شکل میں ہوتا ہے۔ اس کے علاوہ اصل کی طرح، تبدیلی خود سے شروع نہیں ہوتی ہے اور اسے شروع کرنے کے لیے بیرونی طاقت کے ذریعے سے تبدیل کیا جانا چاہیے۔ اس طرح کی تبدیلی کی ایک مثال بھاپ سے چلنے والا موپیڈ ہے، جو پیڈلنگ سے شروع ہوتا ہے۔ یہ بھی دیکھیں اعلی درجے کی بھاپ ٹیکنالوجی حوالہ جات ذرائع اپنے آپ کو ای ڈی ولی کے ہیٹ انجن سکھائیں، جو دی انگلش یونیورسٹیز پریس لمیٹڈ، لندن، 1960، پی پی 40-41 بیرونی لنکس دی میوزیم آف ریٹرو ٹیکنالوجی-یونیفلو بھاپ انجن پسٹن انجن ٹیکنالوجی بھاپ انجن کی تاریخ