ويكيبيديا

محرك بخاري: الفرق بين النسختين

تصفح التاريخ تفاعلياً
[نسخة منشورة][نسخة منشورة]
→ التعديل السابقالتعديل اللاحق ←
تم حذف المحتوى تمت إضافة المحتوى
مرئينص الويكي
ط تنسيق
سطر 1:
{{مصدر | تاريخ = يناير 2015}}
[[ملف:Steam engine in action.gif| thumb |left| 300px|رسم متحرك يوضح عمل آلة بخارية ]]
''' المحرك البخاري '''هو محرك يستفيد من [[بخار]] الماء المضغوط ذي درجة الحرارة العالية لتحويل [[طاقة حرارية|الطاقة الحرارية]] إلى [[عمل]] ميكانيكي و[[طاقة حركة]].
[[ملف:Firebox on a steam train.jpg|تصغير|[[فرن]] داخلي لمحرك بخاري على متن [[قطار]].]]
[[ملف:Triple expansion engine animation.gif|thumb|250px| طريقة عمل [[المحرك البخاري]] الثلاثي: يدخل البخار الساخن من اليسار ثم يُوجه إلى الاسطوانةالأسطوانة الثانية ومنها إلى الاسطوانةالأسطوانة الثالثة ليخرج منها وقد فقد طاقته.]]
 
مصطلح المحرك البخاري قد يشير أيضا إلى كامل القاطرة البخارية والسكك الحديدية. التي تعمل بمحرك بخاري.
سطر 9:
استخدمت محركات البخار في محطات الضخ، والقاطرات البخارية والسفن. وتعتبر المحركات البخارية أساسية [[الثورة الصناعية|للثورة الصناعية]]، وشاهد على ذلك الاستخدام الواسع في تشغيل الآلات في المصانع والمطاحن. على الرغم من اختراع [[محرك الاحتراق الداخلي|محركات الاحتراق الداخلي]] و[[محرك كهربي|المحركات الكهربائية]] وحلها محل المحركات البخارية.<ref name=miffin>{{cite book|title=American Heritage Dictionary of the English Language|edition=Fourth|year=2000|publisher=Houghton Mifflin Company}}</ref>
 
و تعتبروتعتبر [[توربين بخاري|التوربينات البخارية]] تقنياً نوعاً من المحرك البخاري. وهي تُستخدم على نطاق واسع [[توليد كهرباء|لتوليد الكهرباء]]. حوالي 86 ٪% من مجمل [[طاقة كهربائية|الطاقة الكهربائية]] في العالم تولد باستخدام التوربينات البخارية.<ref name=smil>{{Citation|page= 62| title=Creating the Twentieth Century: Technical Innovations of 1867–1914 and Their Lasting Impact|author= Vaclav Smil|isbn= 0-19-516874-7 |url=https://books.google.com/?id=w3Mh7qQRM-IC&pg=PA71&lpg=PA71&dq=Transformer+coltman+1988|accessdate=2009-01-03|year=2005|publisher=Oxford University Press|postscript= <!--none-->}}</ref> <ref name="Wiser">{{cite book|title=Energy resources: occurrence, production, conversion, use|last= Wiser |first= Wendell H.|year= 2000|publisher= Birkhäuser|isbn= 978-0-387-98744-6|page= 190|url= https://books.google.com/books?d=UmMx9ixu90kC&pg=PA190&dq=electrical+power+generators+steam+percent&hl=en&ei=JppoTpVexNmBB4C72MkM&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=2&ved=0CDgQ6AEwATgK#v=onepage&q=steam&f=false}}</ref>
 
المحرك البخاري يتطلب [[مرجل|المرجل]] لتسخين الماء وتحويله إلى [[بخار]]. وتمارس قوة البخار ذو [[ضغط|الضغط]] المرتفع لدفع المكبس في اسطوانةأسطوانة كما في محرك السكك الحديدية، أو في إدارة [[توربين|التوربينات]]. تلك الحركة التي يمكن تسخيرها لدفع العجلات أو الآلات، والتوربينات التي تولد الكهرباء عن طريق توصيلها [[مولد كهربائي|بمولد للكهرباء]].
 
من مميزات المحرك البخاري أنه يمكن استخدام مصادر عديدة [[حرارة|للحرارة]] معه لتوليد [[بخار|البخار]] في المرجل ورفع درجة حرارته ؛حرارته؛ ولكن الأكثر شيوعاً هو احتراق [[فحم|الفحم]] والحطب أو منتجات [[نفط|النفط]]. ولتوليد الطاقة الكربائية بواسطة المفاعلات النووية يستخدم [[وقود|الوقود النووي]] أولاً لإنتاج بخار الماء عالي الضغط والحرارة، ثم يُوجه البخار الناتج إلى [[توربين|التوربين]] والذي يقوم بدوره بتدوير [[مولد كهربائي|المولد الكهربائي]].<ref>http://rdgs.dk/djg/pdfs/109/1/GEO_109_1_4.pdf</ref>
▼
 
مخترع المحرك البخاري هو '''[[جيمس واط]]''' ([[1736]] – [[1819|1819م]]) كان مهندسا [[اسكتلندي]]، ولد في '''جرينوك''' من أب كان يعمل بالتجارة دون أن يحقق نجاحا. تلقى واط تدريبه عند صانع للأدوات في [[لندن]]. ثم عاد إلى [[جلاسجو]] ليعمل في مهنته. وقد كان '''واط '''على علاقة صداقة قوية مع الفيزيائي [[جوزيف بلاك]] مكتشف [[الحرارة الكامنة]]، وكان لهذه الصداقة الأثر الهام في توجيه واط إلى الاهتمام [[طاقة حرارية|بالطاقة الحرارية]] وتوصل إلى أنه يمكن الاستفادة من [[بخار|البخار]] كقوة محركة. وقد أجرى عدة تجارب للاستفادة من ضغط البخار. ثم وقع في يده محرك بخاري من طراز نيوكومن فاخترع له [[مكثف|مكثفا]] وأجرى عليه بعض التعديلات والتحسينات مثل إدخال [[المضخة الهوائية]] وغلاف لاسطوانةلأسطوانة البخار وزوده بمؤشر للبخار، مما جعل المحرك البخاري آلة تجارية ناجحة.▼
{{صندوق معلومات شخص
|
الصورة = James Watt.jpg
|
تعليق الصورة = "جيمس وات" مخترع المحرك البخاري
| تاريخ الولادة = [[19 يناير]] [[1736]]
|
مكان الولادة = [[جرينوك]]، [[أسكتلندا]]
|
مكان الوفاة = [[هيت فيلد]]، [[أسكتلندا]]
|
تاريخ الوفاة = [[19 اغسطس]] [[1819]]
|
اسم = جيمس وات
|
مذكر = مذكر
|العمر 83 سنة
}}
▲
▲مخترع المحرك البخاري هو '''[[جيمس واط]]''' ([[1736]] – [[1819|1819م]]) كان مهندسا [[اسكتلندي]]، ولد في '''جرينوك''' من أب كان يعمل بالتجارة دون أن يحقق نجاحا. تلقى واط تدريبه عند صانع للأدوات في [[لندن]]. ثم عاد إلى [[جلاسجو]] ليعمل في مهنته. وقد كان '''واط '''على علاقة صداقة قوية مع الفيزيائي [[جوزيف بلاك]] مكتشف [[الحرارة الكامنة]]، وكان لهذه الصداقة الأثر الهام في توجيه واط إلى الاهتمام [[طاقة حرارية|بالطاقة الحرارية]] وتوصل إلى أنه يمكن الاستفادة من [[بخار|البخار]] كقوة محركة. وقد أجرى عدة تجارب للاستفادة من ضغط البخار. ثم وقع في يده محرك بخاري من طراز نيوكومن فاخترع له [[مكثف|مكثفا]] وأجرى عليه بعض التعديلات والتحسينات مثل إدخال [[المضخة الهوائية]] وغلاف لاسطوانة البخار وزوده بمؤشر للبخار، مما جعل المحرك البخاري آلة تجارية ناجحة.
وقد أدعى''' واط ''' اكتشاف تركيب المتاء قبل [[كافندش]] أو في نفس الوقت. وقد سميت وحدة القدرة الكهربية باسم [[واط]] تخليدا له.
أسس واط بالاشتراك مع بولتون شركة هندسية هي شركة سوهو للأعمال الهندسية، وقدأدخل الشريكان مصطلح وحدة القدرة الحصانية H.P)Horse Power) حيث 1 كيلوواط =0.746 HP.
السطر 40 ⟵ 21:
== كفاءة المحرك البخاري ==
 
يضع القانون الثاني للحرارة حدا أقصى لكفاءة الآلة الحرارية. وحتي لو فرض أن الآلة مثالية ولا تفقد حرارة بالاحتكاك فهي لا تستطيع تحويل كمية الحرارة المعطاة لها إلى [[شغل]] (حركة). والحدود المتحكمة في ذلك هي درجة الحرارة الداخلة في الآلة (أو المتولدة فيها) T1، [[درجة الحرارة|درجة حرارة]] الوسط المحيط بها والذي تخرج فيه الغاز العادم T2، ونعني هنا درجات الحرارة المطلقة [[كلفن]]. وتعطينا معادلة كارنو الكفاءة النظرية لآلة تعمل بين تلك الدرجتين كالآتي :
 
:<math>\eta_{th} \le 1 - \frac{T_2}{T_1}\,</math>
 
وهذا الحد يسمى ''' [[كفاءة حرارية| كفاءة دورة كارنو]]''' وهي تعطي كفاءة آلة مثالية لا يحدث فيها أي فقد للحرارة أو احتكاك ؛احتكاك؛ الفرق بين درجتي الحرارة هو جزء [[طاقة حرارية|الطاقة الحرارية]] الذي تحول إلى [[طاقة حركة|طاقة حركية]]. ولا يمكن لأي آلة عملية تعدي ذلك الحد مهما كانت تركيبتها.
 
وبالنسبة '''للآلة البخارية''' التي تعمل ببخار ساخن، ولنأخذ مثلا مثال '''محطة توليد الكهرباء''' والتي تعمل ببخار درجة حرارتهT1= 840 [[كلفن]] يدخل [[توربين بخاري|توربينا ]] لتوليد الطاقة الكهربائية ، الكهربائية، ويطرد البخار العادم عند درجة حرارته T2= 300 كلفن. تعطينا المعادلة السابقة كفاءة 60 % ؛ ولكن هذه هي الكفاءة للآلة المثالية. وفي الواقع نجد أن الكفاءة الحقيقية للمحطة تبلغ 36 % فقط، ذلك بسبب الاحتكاك الذي يضيع جزءا من الكفاءة. وبالنسبة إلى محطة كهربائية تعمل بالطاقة النووية لتوليد الكهرباء، مثل [[مفاعل كاندو ]] بكندا، نجد أنه يحول [[طاقة نووية|الطاقة النووية]] إلى طاقة حرارية تنتج البخار. ويوجه البخار إلى [[توربين]] يدير بدوره [[مولد كهربائي]] لإنتاج التيار الكهربائي. تصل درجة حرارة البخار في '''مفاعل كاندو ''' نحو 575 كلفن، ويُطرد البخار المستهلك عند درجة حرارة 300 كلفن (تعادل 25 درجة مئوية) ويسربها إلى النهر القريب. وبحساب الكفاءة النظرية للمفاعل نحصل على كفاءة 50 %، ولكن بسبب الاحتكاك نجد أن الكفاءة الفعلية للمفاعل لا تتعدي 32 %.
 
[[ملف:Steam locomotive work.gif|center]]
 
== أنظرانظر أيضا ==
* [[توربين بخاري]]
* [[دورة كارنو]]
* [[محرك واط البخاري]]
السطر 59 ⟵ 40:
* [[محرك صاروخي]]
 
== المصادرمصادر ==
{{مراجع}}
 
مجلوبة من «https://ar.wikipedia.org/wiki/محرك_بخاري»