books engine cycle efficiency
If you do not find what you're looking for, you can use more accurate words.
كفاءة دورة المحرك (Info)
دورة كارنو هي دورة انعكاسية ولذلك فهي تمثل الحد الأعلى لكفاءة دورة المحرك. دورات المحركات هي دورة غير انعكاسية ولذلك فإن كفاءتها تكون أقل من كفاءة كارنو عندما تعمل بين نفس درجات الحرارة و. واحد من العوامل التي تؤثر على الكفاءة هي كيفية إضافة الحرارة إلى المائع العامل في الدورة وكيفية إزالتها. تحقق دروة كارنو الحد الأقصى للكفاءة لأن الحرارة المضافة تضاف عند درجة الحرارة العظمى ويتم إزالتها عند درجة الحرارة الدنيا . في محركات الاحتراق الداخلي فإن درجة حرارة خليط الهواء والوقود في الأسطوانة تكون بالقرب من درجة الحرارة العظمى عند حرق الوقود وتصل إلى درجة الحرارة العظمى فقط عند حرق كل الوقود لذلك فإن درجة الحرارة المتوسطة للحرارة المضافة تكون أقل وبالتالي تقل الكفاءة.
هناك عامل مهم يؤثر على كفاءة المحرك الحراري وهو نسبة الهواء إلى الوقود في الخليط γ. تقريبا تكون هذه النسبة 1.4 مع أنواع الوقود المختلفة. هذه النسبة يتم استخدامها في معادلات دورة المحرك وعند افتراض هذه النسبة فإنها تسمى دورة الهواء القياسية.
دورة أوتو: تطلق دورة أوتو على الدورات التي تستخدم الإشعال في محركات الاحتراق الداخلي مثل مركبات الجازولين ووقود الهيدروجين. تعتمد كفاءته النظرية على نسبة الانضغاط r للمحرك ونسبة الخليط γ في غرفة الاحتراق.
- من هذه العلاقة نجد أن الكفاءة تزداد مع زيادة نسبة الانضغاطولكن هذه النسبة لها حدود وذلك لتجنب حدوث الطرق بداخل المحرك. تمتلك المحركات الحديثة نسبة انضغاط تتراوح بين 8 إلى 11 وتكون كفاءة الدورة المثالية 56% إلى 61%.
دورة ديزل: تستخدم هذه الدورة في محركات القطارات والشاحنات الكبيرة حيث يشتعل الوقود ذاتيا عند انضغاطه في الأسطوانة. تعتمد الكفاءة أيضا على r و γ كما هو الحال في دورة أوتو. بالإضافة إلى ذلك فإن هناك عامل آخر وهو نسبة القطع rc وهو النسبة بين حجم الأسطوانة عند البداية وعند نهاية شوط الاحتراق.
- عندما نقارن بين كفاءة دورة ديزل ودورة أوتو نجد أن كفاءة ديزل أقل من أوتوعند نفس نسبة الانضغاط. ولكن كفاءة محركات الديزل تكون أكبر من كفاءة محرك الجازولين بنسبة تصل إلى 30 أو 35%. هنا تكون نسبة الانضغاط كبيرة وذلك للوصول للضغط المطلوب كي يحدث عنده الأشتعال الذاتي ولذلك تكون النسبة أكبر منها في دورة أوتو.
دورة رانكن: تستخدم دورة رانكن في محطات القدرة البخارية. المائع العامل في هذه الدورة هو الماء ويتحول من الحالة السائلة للبخارية ومرة أخرى للسائلة ولذلك فإن الكفاءة تعتمد على خواص الديناميكا الحرارية للماء. تصل الكفاءة الحرارية في محطات العنفة البخارية إلى 47% وتصل إلى 60% في المحطات التي تكون مركبة وتحتوي على عنفة بخارية تستمد حرارتها غازات العادم الناتجة من عنفة غازية.
دورة برايتون: تستخدم دورة برايتون في العنفة الغازية والمحرك النفاث. تتكون هذه الدورة من ضاغط لزيادة ضغط الهواء القدام ويتم إضافة الوقود باستمرار مع الهواء لإتمام عملية الحرق ومن ثم يتم عمل تمدد للغازات الناتجة داخل العنفة الغازية. تعتمد الكفاءة بشكل كبير على نسبة الانضغاط بين p2 وp1.
