چرخه های ترمودینامیکی

در یک چرخه ترمودینامیکی، دستگاه پس از طی چند فرآیند مختلف به حالت ابتدایی خود باز می گردد. 

در یک چرخه ماشین گرمایی (چرخه ساعتگرد) کار کل انجام شده در فرآیندها منفی بوده و مقدار آن برابر مساحت داخل چرخه است.

گرمای کل مبادله شد در چرخه نیز برابره قرینه کار کل است.

چرخه های ترمودینامیکی خاص

چرخه کارنو

 هرگز نمي‌توان یک ماشين گرمايي با بازده 100% ساخت. اما مي‌توان چرخه‌اي را پيدا كرد كه وقتي ماشين گرمايي كه بين دو دماي T_C و T_H كار مي‌كند، بيشترين بازدهی را داشته باشد. این چرخه که از دو فرآيند همدما و دو فرآيند بي دررو تشكيل شده، چرخه کارنو نامیده می شود.

چرخه اتو

چرخه اتو دارای دو فرآیند هم حجم (فرآیند فشرده سازی 2-3 و فرآیند آزادسازی 4-1) و دو فرآیند (فرآیند فشرده سازی 1-2 و فرآیند آزادسازی 3-4) هم فشار است.

در این چرخه مبادله گرما در طی دو فرآیند هم حجم و کار در فرآیند آزادسازی بی دررو انجام می شود.

چرخه دیزل

در چرخه دیزل ابتدا در یک فرآیند سریع و بی دررو، گاز فشرده می شود.

سپس در فاز احتراق (فرآیند 1-2) و در فشار ثابت، حجم افزیش می یابد. این بدان معنی است که همزمان با احتراق پیستون به طرف پائین حرکت کرده و کار انجام می دهد؛ هرچه فاز احتراق طولانی تر باشد کار انجام شده افزایش می یابد.

بقیه قسمت های چرخه تفاوتی با چرخه اتو ندارد. فرآیند آزادسازی بی دررو (فرآیند 3-4) نیز شامل بخش دیگری از انجام کار در چرخه می شود.

همچنین هرچه خروج گازهای حاصل از احتراق (فرآیند حجم ثابت 4-1 ) و ورود هوای تازه (فرآیند فشارثابت 0-1) در زمان کمتری انجام شود، گرمای اتلافی در چرخه کاهش یافته و بازدهی افزایش می یابد.

نحوه کار با شبیه ساز

1- نوع چرخه را مشخص نمایید.

2- شرایط اجرای چرخه (شرایط توقف، میزان مبادله گرما، نمودار موردنظر، نوع گاز و ...) را مشخص نمایید.

سپس بر روی اجرا کلیک کنید.