ويكيبيديا

دورة تحريك حراري: الفرق بين النسختين

تصفح التاريخ تفاعلياً
[نسخة منشورة][نسخة منشورة]
→ التعديل السابقالتعديل اللاحق ←
تم حذف المحتوى تمت إضافة المحتوى
مرئينص الويكي
ط شرف بوت: إزالة إخطار «التحرير الكثيف للصفحة»
سطر 1:
{{يحرر}}
 
'''دورة حركة حرارية''' أو '''دورة ترموديناميكية''' في [[الفيزياء]] , [[الكيمياء]] و [[هندسة ميكانيكية]] (بالإنجليزية:Thermodynamic Cycle )
هي دورة مكونة من عدة [[تغير حالة|تغيرات للحالة]] لوسط شغل (كالبخار ، أو الماء أو غاز) وتسير دوريا وتعود إلى الحالة الابتدائية التي تتصف ب [[ضغط ]] معين و [[درجة حرارة]] معينة و [[كثافة]] معينة . (توصف تلك الحالات وغيرها من صفات نظام بأنها [[دالة حالة|دوال الحالة]]). الدورة الترموديناميكية هي عملية تقنية تتحول خلالها [[حرارة|الحرارة]] إلى [[عمل (ترموديناميك)|شغل ]] مثل [[محرك احتراق داخلي]] أو جهاز تدفئة أو [[ثلاجة]].
 
يتحكم [[القانون الأول للديناميكا الحرارية ]] في الدورة وينص على أن صافي الحرارة الداخلة
في النظام تساوي صافي الشغل المؤدى من النظام . وطبيعة تتابع مسيرة العمليات تعمل على تكرار الدورة مما يجعل الدورة فكرة أساسية في الحركة الحرارية .
 
السطر 11 ⟵ 9:
كانت أول آلات دورة الحركة الحرارية "دورة القدرة" مثل دورة محرك بخاري أو محرك الاحتراق الداخلي و دورة الطلمبة الحرارية . ففي دورة القدرة تتحول الحرارة إلى شغل ميكانيكي ، بينما في دورة الطلمبة الحرارية فهي تنقل الحرارة من درجة حرارة منخفضة إلى درجة حرارة عالية عن طريق إمدادها بشغل . وتتكون الدورات عموما من عمليات شبه مستقرة (لا تتغير مع الزمن ، بل تعود كل منها إلى حالتها خلال الدورات المتعاقبة) وبذلك يمكن ان تشتغل كدورة قدرة (انتاج شغل ميكانيكي) أو كطلمبة حرارية (تحول الشغل غلى حرارة) عن طريق التحكم في اتجاه العملية .
 
تمثل الدورة برسوم بيانية منها نوع يبين العلاقة بين تغير الحجم وتغير الضغط ويسمى [[شكل الضغط والحجم]] ونوع آخر يبين العلاقة بين تغير درجة الحرارة و [[إنتروبيا|الإنتروبية]] ويسمى [[شكل درجة الحرارة والإنتروبية ]] ، وفيها يبين اتجاه عمل الدورة عما إذا كانت دورة قدرة (في اتجاه عقرب الساعة) أو تعمل الدورة كطلمبة حرارية (في عكس اتجاه عقرب الساعة).
 
==علاقتها بالشغل ==
[[ملف:Stirling Cycle.png|thumb|left|200px|شكل الضغط والحجم للدورة الترموديناميكية ]]
 
ونظرا لأن التغير الكلي في حالات الدورة خلال الدورة الترموديناميكية يكون مساويا للصفر ، فهي تشكل دورة في شكل الضغط والحجم . في شكل الضغط والحجم يبين المحور ''Y'' [[الضغط ]] (''P'')
والمحور ''X'' يبين الحجم (''V''). وتعين المساحة المحصورة في الدورة مقدار [[عمل (ترموديناميك)|الشغل]] (''W'') الناتج من الدورة :
 
السطر 35 ⟵ 33:
{{Main|آلة حرارية}}
 
دورة القدرة هي أساس عمل الآلة الحرارية التي تمد معظم العالم ب [[الطاقة الكهربائية]] وتشغل معظم السيارات والعربات ذات محرك . ويمكن تصنيف دورات القدرة بحسب نوع المحرك الذي يعمل ، واكثر المحركات استهداما هو [[محرك الاحتراق الداخلي]] ودورته تسمى أوتو سيكل ، وعلى نمطها يعمل محرك الجازولين و [[محرك ديزل|محرك الديزل]]. ومن المحركات التي تمثل آلات الاحتراق الخارجي نعرف مثلا [[توربين |توربين الغاز]] و [[دورة رانكن]] التي تمثل [[توربين بخاري]].
 
[[ملف:Stirling Cycle.png|thumb|200px|تسير دورة الترموديناميكا هنا في اتجاه عقرب الساعة وهي تمثل آلة حرارية ، وتتكون الدورة من 4 عمليات ممثلة بمنحنيات في شكل الضغط p والحجم v.]]
السطر 60 ⟵ 58:
تمثل دورات المضخة الحرارية [[مضخة حرارية|المضخة الحرارية]] و [[ثلاجة|الثلاجة]]. والفرق بينهما هو أن المضخة الحرارة تعمل على رفع [[درجة حرارة]] المكان المراد تسخينه بينما تعمل الثلاجة أو أي جهاز تبريد على تبريد مكان نريد خفض درجة حرارته.
 
وتتكون دورة التبريد من دورة ضغط بخار والتي تتمثل في ثلاجة وتعمل بواسطة وسط تبريد يغير أطواره بين الحالة السائلة والحالة الغازية. ويتم التبريد فيها عن طريق تبخير السائل . ويمكن عن طريق تبريد الغاز إلى [[تسييل الغازات|تسييل الغاز]] ، كما في [[ الغاز النفطي المسال]].
 
==نماذج لآلات عملية==
{| align="center"
|-
|[[ملف:Brayton cycle.svg|thumb|745px|أمثلة لأنظمة حقيقية ممثلة بعملية مثالية : شكل الضغط والحجم PV diagram و شكل درجة الحرارة والإنتروبيا TS diagram لدورة برايتون ، كنماذج لعمليات حقيقية للتوربين الغازي .]]
|}
 
السطر 71 ⟵ 69:
<ref name=boles1>Cengel, Yunus A.; Boles, Michael A. (2002). Thermodynamics: an engineering approach. Boston: McGraw-Hill. pp. 452. ISBN 0-07-238332-1.</ref>
ويساعد تبسيط الافتراضات على تقليل مشاكل الضبط والتحكم ، فتسهل بالتالي التحكم في سير العملية .<ref name=boles1/>
وعلى سبيل المثال كما هو مبين في الشكل ، نجد أن [[توربين غازي |التوربين الغازي]] أو [[محرك نفاث]] يمكن تمثيلهما بواسطة [[دورة برايتون]] . ويتكون المحرك من عدة مراحل ، وتمثل كل منها على حدة كعملية ترموديناميكية مثالية. وعلى الرغم من ان كل مرحلة نجريها على وسط الشغل قد يكون جهازا معقدا في حقيقة امره ولكن تمثيله كعمليات مثالية تقربنا بالفعل إلى سلوكها الحقيقي. وافتراض آخر يتعلق بالغاز العادم الذي قد نعيده إلى المدخل رغم فقدانه جزءا من حرارته ، فيعتبر هذا أيضا نوعا من المثالية في آداء الدورة.
والفرق بين دورة مثالية ودوره حقيقية قد يكون كبيرا ، وعلى سبيل المثال توضح الأشكال التالية الفرق بين الشغل الناتج المحسوب لدورة ستيرلينغ والأداء الحقيقي [[محرك ستيرلينغ|لآلة ستيرلينغ]]:
السطر 85 ⟵ 83:
|style="text-align:center"|الشغل المثالي (أحمر)والمعتاد (أصفر) ويتبين الفرق بينهما
|}
 
 
 
الشغل الناتج هو المساحة داخل الدورة ، ومنها يظهر الفرق الكبير بين الشغل الناتج المحسوب بواسطة الدورة المثالية والشغل الفعلي الناتج من آلة حقيقية. كما نلاحظ أن العمليات المنفردة الحقيقية تختلف عن نظيراتها المثالية ، مثلما في حالة التمدد في حجم ثابت (العملية 1 - 2) حيث تتم العملية واقعيا مع قدر من زيادة في الحجم .
السطر 106 ⟵ 102:
[[تصنيف:فيزياء]]
[[تصنيف:ديناميكا حرارية]]
[[تصنيف:هندسة ميكانيكية]]
 
 
[[en:Thermodynamic Cycle]]▼
[[ca:Cicle termodinàmic]]
[[da:Termodynamisk kredsproces]]
[[de:Thermodynamischer Kreisprozess]]
▲[[en:Thermodynamic Cycle]]
[[es:Ciclo termodinámico]]
[[fa:چرخه ترمودینامیکی]]
مجلوبة من «https://ar.wikipedia.org/wiki/دورة_تحريك_حراري»