سه شنبه 3 اسفند 1395 - 24 جمادي الاول 1438 - 21 فوريه 2017
تا حدود 250 سال پیش انرژی مکانیکی مورد نیاز انسان به طور عمده از طریق نیروی ماهیچه ای انسان ها و حیوان ها تامین می شد، امروزه بیشتر این انرژی از طریق ماشین گرمایی به دست می آید. این ماشین ها با ترکیب برخی فرآیندهای ترمودینامیکی...
عکس نویسنده
عکس نویسنده
نویسنده : فاطمه گودرزی
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

ماشین های گرمایی

تا حدود 250 سال پیش انرژی مکانیکی مورد نیاز انسان به طور عمده از طریق نیروی ماهیچه ای انسان ها و حیوان ها تامین می شد، امروزه بیشتر این انرژی از طریق ماشین گرمایی به دست می آید. این ماشین ها با ترکیب برخی فرآیندهای ترمودینامیکی، گرمای حاصل از سوخت را به کار روی محیط تبدیل می کنند. از آن جا که این تبدیل انرژی باید دائما انجام شود، طراحی این ماشین ها عموما به این صورت است که دستگاه پس از پیمودن چند فرآیند معین به حالت اولیه ی خود برمی گردد، یعنی این ماشین ها در یک چرخه ی معین کار می کنند و این چرخه در ضمن کار ماشین دائما تکرار می شود.

 

توماس نیوکامن تاجر و واعظ انگلیسی بود که اولین موتور بخار برای پمپاژ آب از عمق زمین را در سال 1712 میلادی ساخت. ماشینی که نیوکامن طراحی و تولید کرد به تدریج در سراسر انگلستان و سپس اروپا مورد استفاده قرار گرفت. اختراع او سرآغاز یک تحول بزرگ صنعتی شد. طرز کار ماشین نیوکامن را در دو تصویر زیر می بینید.

ماشین های گرمایی

ماشین های گرمایی

جیمز وات: ماشین بخار نیوکامن در مدت بیش از 60 سال مهمترین ماشین گرمایی زمان خود بود و تنها در این مدت دچار تغییرات جزئی به منظور افزایش بازدهی شد تا این که جیمز وات مخترع و مهندس اسکاتلندی علاقه مند به بهبودی کارایی این ماشین شد. نسخه کامل شده ی ماشین بخار وات در سال 1778 عرضه شد. مصرف آن تنها یک سوم ماشین بخار نیوکامن بود. طرز کار این ماشین را در انیمیشن زیر مشاهده می کنید.

ماشین های گرمایی

جیمز وات در زمینه ی ماشین های گرمایی اختراعات متعددی کرد و واحد اندازه گیری توان به افتخار او وات نامیده شد. ماشین بخاری که نیروی محرکه ی قطارها و کشتی های بخار را فراهم کرد از اختراعات اوست. طرز کار آن را در دو انیمیشن زیر می بینید.

ماشین های گرمایی
ماشین های گرمایی

اگر هنوز هم به طور کامل چگونگی ورود بخار داغ پر فشار در استوانه ی ماشین و خروج بخار کم فشار از آن را در ک نکرده اید این یکی را ببینید.

ماشین های گرمایی

رابرت استرلینگ کشیش روحانی و دکتر اسکاتلندی و مخترع موتور استرلینگ بود. رابرت استرلینگ نیز با اختراع چند ماشین گرمایی در بهبود راندمان حرارتی این ماشین ها نقش موثری داشته است. انیمیشن زیر طرح یک ماشین استرلینگ را نشان می دهد.

ماشین های گرمایی

رودلف دیزل مهندس مکانیک آلمانی که برای بهبود بخشیدن به بازده ی ماشین های درون سوز ماشین دیزل را اختراع کرد که تولید سوخت مورد نیاز آن نیز بسیار راحتتر است. این هم ماشین درون سوز رودلف دیزل که در ماشین های دیزلی به کار می رود.

ماشین های گرمایی

خوب است طرز کار موتور درون سوز چهار زمانه ای را ببینیم که در حال حاضر معمول ترین موتور مورد استفاده در دنیاست و برای تبدیل گرما به کار چرخه ی اتو را طی می کند.

ماشین های گرمایی

فلیکس ونکل: بد نیست با یک ماشین گرمایی مدرن تر بیشتر آشنا شویم این موتور را موتور احتراق چرخشی می نامند و مخترع آن مهندس آلمانی فلیکس ونکل است. در این موتور به جای استفاده از پیستون که حرکت رفت و برگشتی دارد و باید با کمک میل لنگ آن را به حرکت چرخشی تبدیل کرد، نیروی محرکه مستقیما به حرکت چرخشی تبدیل می شود. ونکل این موتور درون سوز را در سال 1950 معرفی و تا سال 1957 به تکامل نهایی رساند. در بسیاری از ماشین ها و هواپیماها از این موتور استفاده شده است. طرز کار آن را در انیمیشین زیر می بیند.

ماشین های گرمایی

ماشین های گرمایی

 

مرکز یادگیری تبیان - تهیه و تنظیم: فاطمه گودرزی

 

تلفن : 81200000
پست الکترونیک : public@tebyan.com
آدرس : بلوارکشاورز ، خیابان نادری ، نبش حجت دوست ، پلاک 12

ارتباط با ما

روابط عمومی

درباره ما

نقشه سایت

تعدادبازدیدکنندگان
افراد آنلاین