فایل هلپ

مرجع دانلود فایل ,تحقیق , پروژه , پایان نامه , فایل فلش گوشی

فایل هلپ

مرجع دانلود فایل ,تحقیق , پروژه , پایان نامه , فایل فلش گوشی

مقاله احتراق

اختصاصی از فایل هلپ مقاله احتراق دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 4

 

احتراق (combustion)

احتراق یا سوختن سلسله واکنش های پیچیده شیمیایی گرمازایی است که بین یک سوخت (معمولا هیدروکربن) و یک اکسید کننده رخ می دهد و همراه با تولید حرارت یا حرارت و نور به صورت گداختگی یا شعله می باشد.

احتراق مستقیم با اکسیژن اتمسفری واکنشی است که توسط رادیکال های واسط ایجاد می شود. شرایط تولید رادیکال با فرار حرارتی (thermal runaway) ایجاد می شود. در واقع حرارت تولید شده توسط احتراق برای تولید دمای بالای لازم برای تولید رادیکال ضروری است. 

در یک واکنش احتراق کامل یک ترکیب با یک عنصر اکسید کننده، مثل اکسیژن یا فلئور، واکنش می دهد و محصولات واکنش ترکیب هایی از هر یک از عناصر تشکیل دهنده سوخت و عنصر اکسید کننده می باشند. برای مثال:

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

CH2S + 6F2 → CF4 + 2HF + SF6

یک مثال ساده تر در احتراق هیدروژن با اکسِیژن دیده می شود، که یک واکنش متداول در موتور موشک است:

2H2 + O2 → 2H2O(g) + heat

محصول واکنش بخار آب است.

در بیشتر کاربردهای واقعی احتراق، هوا منبع اکسِژن(O2) است. در هوا هر kg (lbm) اکسیژن با حدود 3.76kg(lbm) نیتروژن ترکیب شده است. بنابراین گازهای حاصل از احتراق هم شامل نیتروژن خواهند بود:

CH4 + 2O2 + 7.52N2 → CO2 + 2H2O + 7.52N2 + heat

هنگامی که هوا منلع اکسِیژن باشد، نیتروژن بخش عمده ای از گازهای خروجی را تشکیل خواهد داد.

در واقعیت هیچ گاه فرآیندهای احتراق کامل نمی باشند. در گازهای حاصل از احتراق کربن (مثل احتراق زغال) یا ترکیب های کربن (مثل احتراق هیدروکربن ها، چوب و ...) کربن نسوخته (مثل دوده) و ترکیب های کربن (CO و سایر ترکیب ها) وجود خواهند داشت.همچنین اگر اکسید کننده هوا باشد، ممکن است مقداری نیتروژن اکسید شده و اکسیدهای وتفاوت نیتروژن تولید شوند (NOx).

انواع احتراق:

احتراق سریع(rapid combustion) :

در احتراق سریع مقادیر زیادی انرژی حرارتی و نورانی آزاد می شوند، که اغلب منجر به حریق می شود. از این نوع احتراق در بعضی ماشین آلات مثل موتورهای احتراق داخلی استفاده می شود. گاهی اوقات علاوه بر تولید حرارت و نور حجم زیادی گاز هم آزاد می شود. تولید ناگهانی مقادیر زیاد گاز فشار زیادی به وجود می آورد که این امر باعث ایجاد صدای بلندی می شود. به چنین فرآیند احتراقی، انفجار گفته می شود. احتراق الزاما نیازی به اکسیژن ندارد. برای مثال هیدروژن در کلر می سوزد و کلرید هیدروژن و حرارت و نور، که مشخصه های احتراق هستند تولد می کند.

احتراق آرام (slow combustion):

احتراق آرم به فرآیند احتراقی گفته می شود که در دماهای پایین اتفاق می افتد. تنفس سلولی یک مثال از احتراق آرام می باشد.

احتراق کامل(complete combustion) :

در احتراق کامل جزء واکنش دهنده در اکسیژن می سوزد و تعداد محدودی محصول تولید می کند. وقتی یک هیدروکربن در اکسیژن می سوزد، محصولات واکنش فقط دی اکسید کربن و آب خواهند بود. وقتی یک هیدروکربن یا هر سوخت دیگری در هوا بسوزد، محصولات احتراق شامل نیتروژن هم خواهند بود. وقتی عناصری مثل کربن، نیتروژن، گوگرد و آهن می سوزند، متداول ترین اکسیدها را تولید می کنند. کربن دی اکسید کربن تولید می کند. نیتروژن دی اکسید نیتروژن تولید می کند. گوگرد دی اکسید گوگرد تولید می کند. آهن اکسید آهن(III) تولید می کند. باید توجه داشت که تقریبا هیچ احتراق کاملی نمی تواند رخ دهد. در واقعیت وقتی واکنش های احتراقی واقعی به شرایط تعادل می رسند، طیف گسترده ای از اجزاء وجود خواند داشت. به عنوان مثال در احتراق متان در هوا، علاوه بر محصولات اصلی احتراق ،که دی اکسید کربن و آب می باشند، محصولات واکنش های فرعی مثل مونواکسید کربن و اکسیدهای نیتروژن هم تولید خواهند شد.

احتراق آشفته(turbulent combustion):

احتراق آشفته (turbulent combustion) نوعی فرآیند احتراقی است که با جریان های آشفته مشخص می شود. این نوع احتراق در کاربردهای صنعتی( مثل توربین های گازی، موتورهای بنزینی و ...)  بیشترین کاربرد را دارد.  

احتراق میکروگرانشی (Microgravity combustion):

تقریبا هر شعله ای در محیط های میکرو گرانشی رفتار متفاوتی دارد، برای مثال شعله یک شمع به شکل کره در می آید. مطالعات احتراق میکرو گرانشی به درک بهتر امنیت حریق فضا پیما ها و جنبه های متفاوت فیزیک احتراق کمک می کند.

احتراق ناقص(incomplete combustion):

هنگامی که اکسیژن کافی برای واکنش دادن سوخت (معمولا هیدروکربن) با اکسیژن برای تولید دی اکسید کربن و آب .جود ندراد، همچنین هنگامی که احتراق توسط یک چاه حرارتی، مثلا یک سطح جامد، دفع می شود، احتراق ناقص رخ می دهد. هنگامی که یک هیدروکربن در هوا می سوزد، دی اکسید کربن، آب، مونواکسید کربن، کربن خالص ( دوده یا خاکستر) و ترکیبات متنوع دیگری از جمله اکسیدهای نیتروژن تولید می شوند.

کیفیت احتراق را می توان با طراحی تجهیزات مربوط به احتراق، از جمله مشعل و موتورهای احتراق داخلی، بهبود بخشید. بهسازی های بیشتر را می توان با استفاده از کاتالیست های در دسترس بعد از احتراق ( مثل مبدل های کاتالیستی) یا با بازخوراندن بخشی از گازهای خروجی به فرآیند احتراق ایجاد کرد. استفاده از چنین تجهیزاتی با توجه به قوانین زیست محیطی در بسیاری از کشورها لازم است و ممکن است در برخی تجهیزات احتراقی بزرگ، مثل نیروگاه های حرارتی، برای کسب استاندارهای خاص ضروری باشند.

درجه احتراق را می توان با تجهیزات آزمایشگاهی اندازه گیری و تجزیه و تحلیل کرد. پقاطعه کاران تهویه و مطبوع، آتش نشان ها و مهندسین از انالیزورهای احتراق برای بررسی کارایی یک مشعل در حین فرآیند احتراق استفاده می کنند. علاوه بر این کارایی یک موتور احتراق داخلی را هم می توان به همین صورت اندازه گیری کرد. اکنون در برخی مناطق مسئولین با استفاده از آنالیز احتراق نسبت کارایی وسائل نقلیه در حال تردد را تعیین می کنند.

منبع:

سایت ویکیپدیا


دانلود با لینک مستقیم


مقاله احتراق

تحقیق در مورد احتراق

اختصاصی از فایل هلپ تحقیق در مورد احتراق دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 4

 

احتراق (combustion)

احتراق یا سوختن سلسله واکنش های پیچیده شیمیایی گرمازایی است که بین یک سوخت (معمولا هیدروکربن) و یک اکسید کننده رخ می دهد و همراه با تولید حرارت یا حرارت و نور به صورت گداختگی یا شعله می باشد.

احتراق مستقیم با اکسیژن اتمسفری واکنشی است که توسط رادیکال های واسط ایجاد می شود. شرایط تولید رادیکال با فرار حرارتی (thermal runaway) ایجاد می شود. در واقع حرارت تولید شده توسط احتراق برای تولید دمای بالای لازم برای تولید رادیکال ضروری است. 

در یک واکنش احتراق کامل یک ترکیب با یک عنصر اکسید کننده، مثل اکسیژن یا فلئور، واکنش می دهد و محصولات واکنش ترکیب هایی از هر یک از عناصر تشکیل دهنده سوخت و عنصر اکسید کننده می باشند. برای مثال:

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

CH2S + 6F2 → CF4 + 2HF + SF6

یک مثال ساده تر در احتراق هیدروژن با اکسِیژن دیده می شود، که یک واکنش متداول در موتور موشک است:

2H2 + O2 → 2H2O(g) + heat

محصول واکنش بخار آب است.

در بیشتر کاربردهای واقعی احتراق، هوا منبع اکسِژن(O2) است. در هوا هر kg (lbm) اکسیژن با حدود 3.76kg(lbm) نیتروژن ترکیب شده است. بنابراین گازهای حاصل از احتراق هم شامل نیتروژن خواهند بود:

CH4 + 2O2 + 7.52N2 → CO2 + 2H2O + 7.52N2 + heat

هنگامی که هوا منلع اکسِیژن باشد، نیتروژن بخش عمده ای از گازهای خروجی را تشکیل خواهد داد.

در واقعیت هیچ گاه فرآیندهای احتراق کامل نمی باشند. در گازهای حاصل از احتراق کربن (مثل احتراق زغال) یا ترکیب های کربن (مثل احتراق هیدروکربن ها، چوب و ...) کربن نسوخته (مثل دوده) و ترکیب های کربن (CO و سایر ترکیب ها) وجود خواهند داشت.همچنین اگر اکسید کننده هوا باشد، ممکن است مقداری نیتروژن اکسید شده و اکسیدهای وتفاوت نیتروژن تولید شوند (NOx).

انواع احتراق:

احتراق سریع(rapid combustion) :

در احتراق سریع مقادیر زیادی انرژی حرارتی و نورانی آزاد می شوند، که اغلب منجر به حریق می شود. از این نوع احتراق در بعضی ماشین آلات مثل موتورهای احتراق داخلی استفاده می شود. گاهی اوقات علاوه بر تولید حرارت و نور حجم زیادی گاز هم آزاد می شود. تولید ناگهانی مقادیر زیاد گاز فشار زیادی به وجود می آورد که این امر باعث ایجاد صدای بلندی می شود. به چنین فرآیند احتراقی، انفجار گفته می شود. احتراق الزاما نیازی به اکسیژن ندارد. برای مثال هیدروژن در کلر می سوزد و کلرید هیدروژن و حرارت و نور، که مشخصه های احتراق هستند تولد می کند.

احتراق آرام (slow combustion):

احتراق آرم به فرآیند احتراقی گفته می شود که در دماهای پایین اتفاق می افتد. تنفس سلولی یک مثال از احتراق آرام می باشد.

احتراق کامل(complete combustion) :

در احتراق کامل جزء واکنش دهنده در اکسیژن می سوزد و تعداد محدودی محصول تولید می کند. وقتی یک هیدروکربن در اکسیژن می سوزد، محصولات واکنش فقط دی اکسید کربن و آب خواهند بود. وقتی یک هیدروکربن یا هر سوخت دیگری در هوا بسوزد، محصولات احتراق شامل نیتروژن هم خواهند بود. وقتی عناصری مثل کربن، نیتروژن، گوگرد و آهن می سوزند، متداول ترین اکسیدها را تولید می کنند. کربن دی اکسید کربن تولید می کند. نیتروژن دی اکسید نیتروژن تولید می کند. گوگرد دی اکسید گوگرد تولید می کند. آهن اکسید آهن(III) تولید می کند. باید توجه داشت که تقریبا هیچ احتراق کاملی نمی تواند رخ دهد. در واقعیت وقتی واکنش های احتراقی واقعی به شرایط تعادل می رسند، طیف گسترده ای از اجزاء وجود خواند داشت. به عنوان مثال در احتراق متان در هوا، علاوه بر محصولات اصلی احتراق ،که دی اکسید کربن و آب می باشند، محصولات واکنش های فرعی مثل مونواکسید کربن و اکسیدهای نیتروژن هم تولید خواهند شد.

احتراق آشفته(turbulent combustion):

احتراق آشفته (turbulent combustion) نوعی فرآیند احتراقی است که با جریان های آشفته مشخص می شود. این نوع احتراق در کاربردهای صنعتی( مثل توربین های گازی، موتورهای بنزینی و ...)  بیشترین کاربرد را دارد.  

احتراق میکروگرانشی (Microgravity combustion):

تقریبا هر شعله ای در محیط های میکرو گرانشی رفتار متفاوتی دارد، برای مثال شعله یک شمع به شکل کره در می آید. مطالعات احتراق میکرو گرانشی به درک بهتر امنیت حریق فضا پیما ها و جنبه های متفاوت فیزیک احتراق کمک می کند.

احتراق ناقص(incomplete combustion):

هنگامی که اکسیژن کافی برای واکنش دادن سوخت (معمولا هیدروکربن) با اکسیژن برای تولید دی اکسید کربن و آب .جود ندراد، همچنین هنگامی که احتراق توسط یک چاه حرارتی، مثلا یک سطح جامد، دفع می شود، احتراق ناقص رخ می دهد. هنگامی که یک هیدروکربن در هوا می سوزد، دی اکسید کربن، آب، مونواکسید کربن، کربن خالص ( دوده یا خاکستر) و ترکیبات متنوع دیگری از جمله اکسیدهای نیتروژن تولید می شوند.

کیفیت احتراق را می توان با طراحی تجهیزات مربوط به احتراق، از جمله مشعل و موتورهای احتراق داخلی، بهبود بخشید. بهسازی های بیشتر را می توان با استفاده از کاتالیست های در دسترس بعد از احتراق ( مثل مبدل های کاتالیستی) یا با بازخوراندن بخشی از گازهای خروجی به فرآیند احتراق ایجاد کرد. استفاده از چنین تجهیزاتی با توجه به قوانین زیست محیطی در بسیاری از کشورها لازم است و ممکن است در برخی تجهیزات احتراقی بزرگ، مثل نیروگاه های حرارتی، برای کسب استاندارهای خاص ضروری باشند.

درجه احتراق را می توان با تجهیزات آزمایشگاهی اندازه گیری و تجزیه و تحلیل کرد. پقاطعه کاران تهویه و مطبوع، آتش نشان ها و مهندسین از انالیزورهای احتراق برای بررسی کارایی یک مشعل در حین فرآیند احتراق استفاده می کنند. علاوه بر این کارایی یک موتور احتراق داخلی را هم می توان به همین صورت اندازه گیری کرد. اکنون در برخی مناطق مسئولین با استفاده از آنالیز احتراق نسبت کارایی وسائل نقلیه در حال تردد را تعیین می کنند.

منبع:

سایت ویکیپدیا


دانلود با لینک مستقیم


تحقیق در مورد احتراق

مقاله با عنوان به کارگیری شیرهای الکترونیکی در احتراق داخلی

اختصاصی از فایل هلپ مقاله با عنوان به کارگیری شیرهای الکترونیکی در احتراق داخلی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

مقاله با عنوان به کارگیری شیرهای الکترونیکی در احتراق داخلی


مقاله با عنوان به کارگیری شیرهای الکترونیکی در احتراق داخلی

 

 

 

 

 

 

 

نالم فایل:شیرهای الکترونیکی در احتراق داخلی

فرمت :pdf

زبان : انگلیسی

توضیحات

این پایان نامه یک روش برای دریچه شیر الکترونیکی مورد استفاده در احتراق داخلی فراهم می کند در این روش برای تحریک دریچه به نظر می رسد یک تغییر در استاندارد    42ولتی  در وسایل نقلیه موتوری ایجاد می شود همچنین یک مدل ساده شده فراهم می کند و جزئیات چگونگی و اصول کار را نشان می دهد. استفاده از شیرهای دریچه ای الکترونیکی یک روش آسان بی نهایت تغییر  در زمان بندی سوپاپ در موتورهای احتراق داخلی را فراهم می کند رابطه بین فواصل باز و بسته  شدن ورودی و خروجی دریچه متفاوت با سرعت موتورمی باشد در حالی که برخی از تولید کنندگان ماشین این  روش را توسعه داده اند ولی بسیاری از این روش هنوز هم مکانیکی هستند و برای یک تغییر زمانی پروفایل دریچه اجازه نمی دهد بهبود زمان بندی در کاهش سوخت منجربه مصرف و قدرت بهبود یافته در وسایل نقلیه موتوری خواهد شد. ویژگی های مارپیچ مورد بررسی قرار گیرد. این ویژگی برای طراحی پوسته های مختلف مکانیکی از دریچه به منظور کاهش نیروی مورد نیاز توسط مارپیچ استفاده می شود..

 

 


دانلود با لینک مستقیم


مقاله با عنوان به کارگیری شیرهای الکترونیکی در احتراق داخلی

مجموعه مقالات لاتین محفظه احتراق به زبان انگلیسی (2)

اختصاصی از فایل هلپ مجموعه مقالات لاتین محفظه احتراق به زبان انگلیسی (2) دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

مجموعه مقالات لاتین محفظه احتراق به زبان انگلیسی (2)


مجموعه مقالات لاتین محفظه احتراق به زبان انگلیسی (2)

مجموعه حاضر در 3 بخش با عنوان "مجموعه مقالات محفظه احتراق"  آماده شده است.

هر بخش شامل 20 مقاله منتشر شده بین المللی بین سالهای 2000-2016 است که از میان دهها مقاله منتشر شده گلچین شده ودر اختیار علاقمندان قرار گرفته است.هر مقاله به جنبه و موضوعی در تخصص محفظه احتراق (combustion chamber) می پردازد و با مفید و در عین حال گزیده بودن بهترین منبع برای کلیخ دانشجویان واساتید علاقمند به مطالعه و پژوهش در این زمینه می باشد.

(مجموعه مقالات فوق به زبان انگلیسی ودر فرمت PDF است.)


دانلود با لینک مستقیم


مجموعه مقالات لاتین محفظه احتراق به زبان انگلیسی (2)

پروژه و تحقیق- موتورهای احتراق داخلی و اجزاء آنها- در 200صفحه-docx

اختصاصی از فایل هلپ پروژه و تحقیق- موتورهای احتراق داخلی و اجزاء آنها- در 200صفحه-docx دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

پروژه و تحقیق- موتورهای احتراق داخلی و اجزاء آنها- در 200صفحه-docx


پروژه و تحقیق- موتورهای احتراق داخلی و اجزاء آنها- در 200صفحه-docx

موتور و انواع آن

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

موتور:

موتورها دستگاه‌هایی هستند که انرژی را برای بکار انداختن وسایل نقلیه، دستگاه‌های دیگر یا تولید الکتریسیته، به کار مکانیکی تبدیل می‌کنند.

انواع اصلی موتورها عبارتند از:موتور بخار، بنزینی، دیزل، الکتریکی، جت و موشک. در هر یک از این موتورها انرژی از سوختهایی چون زغال سنگ، بنزین و گازوئیل بدست می‌آید. همه موتورها، موتورهای درون سوز هستند. به این معنا که سوخت درون موتور می‌سوزد. موتور بخار، تنها موتور برون سوز است.

نخستین موتورهای بخار:

در قرن هجدهم میلادی، بیشتر نیروی صنایع مربوط به انقلاب صنعتی، از موتورهای بخار بدست می‌آمد. در سال ۱۷۱۲، یک انگلیسی بنام تامس نیو کامن، نخستین موتور بخار کار آمد را برای تلمبه زدن آب به بیرون از معادن زغال سنگ را اختراع کرد. در سال ۱۷۶۵، یک مهندس اسکاتلندی بنام جیمز وات، موتور بخار نیوکامن را کاملتر کرد و دستگاهی با کارایی بیشتر ساخت. چیزی نگذشت که موتورهای بخار را برای فراهم آوردن نیروی ماشین آلات کارخانه‌ها بکار گرفتند. پس از آن نیز برای لوکوموتیوها، از جمله لوکوموتیو راکت، استفاده کردند. این لوکوموتیو را جورج استیونسون، مهندس انگلیسی، در سال ۱۸۲۹ میلادی ساخت.

موتور از دیدگاه علم برق

موتور الکتریکی

در دنیای برق موتور وسیله‌ای است که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی دورانی تبدیل می‌کند. با توجه به نوع انرژی الکتریکی مورد استفاده در موتور، موتورها به دسته‌های:
1- موتورهای AC یا جریان متناوب
2- موتورهای DC یا جریان مستقیم
تقسیم بندی می‌شوند که البته هر کدام از این دو نوع، خود به دسته‌های جزیی تری تقسیم بندی می‌شوند. تمام موتورهای الکتریکی از ۲ قسمت کلی استاتور و روتور تشکیل شده‌اند.

 

موتورهای درون‌سوز: 

      موتورهای درون‌سوز یا موتورهای احتراق داخلی به موتور‌هایی گفته می‌شود که در آن‌ها مخلوط سوخت و اکسید کننده (معمولاً هوا یا اکسیژن) در داخل محفظهٔ بسته‌ای واکنش داده و محترق می‌شوند. بر اثر احتراق گازهای داغ با دما و فشار بالا حاصل می‌شوند و بر اثر انبساط این گازها قطعات متحرک موتور به حرکت درآمده و کار انجام می‌دهند. هرچند غالباً منظور از به‌ کار بردن اصطلاح موتورهای درون‌سوز، موتورهای معمول در خودروها می‌باشند، با این حال موتورهای موشک و انواع موتورهای جت نیز مشمول تعریف موتورهای درون‌سوز می‌شوند.

      موتور درون‌سوز، یک وسیلهٔ گردنده‌ است که در خودروها، هواگردها، قایق موتوری، موتورسیکلتها و صنایع کاربرد دارد. بدون بهره‌گیری از موتورهای درون‌سوز، اختراع و ساخت هواپیماها ممکن نبود. تا پیش از پرواز نخستین هواپیمای جت در سال ۱۹۳۹، نیروی محرکه تمام هواپیماها در واقع توسط موتورهای درون‌سوز تأمین می‌شد.

      نخستین موتور درون‌سوز چهارزمانه توسط نیکلاس اوگوست اوتو[1] و مخترع آلمانی ویلیام وگنر در سال ۱۸۷۶ ساخته‌ شد.

 

نیکلاس اوگوست اوتو

انواع موتورهای درون‌سوز

موتور درون سوز اتو

     این موتورها را به دو دسته کلی موتور چهارزمانه و موتورهای دو زمانه می‌توان تقسیم کرد. اصول کاری این موتورها مشابه ‌است. لیکن نحوه عمل آنها به علت تفاوت‌های ساختاری اندکی متفاوت است. البته ازنوع امروزی تر باید به چهار زمانه اشاره کرد که حتی تاثیر کمتری بر روی الودگی هوا دارد.

موتور چهارزمانه:

      این موتورها برای هر انفجار (مرحلهٔ تبدیل انرژی سوخت به انرژی مکانیکی) بایستی چهار مرحلهٔ مکش، تراکم، انفجار و تخلیه را انجام دهند.

موتورهای دوزمانه:

      این موتورها در هر دور چرخش دارای یک انفجار هستند. این کار با ترکیب کردن مراحل انفجار و دم و بازدم به‌ عنوان یک مرحله و ترکیب تخلیه و تراکم به‌عنوان مرحلهٔ بعدی صورت می‌گیرد. راندمان موتورهای دو زمانه به مراتب از موتورهای چهارزمانه بیشتر است.

موتور درون سوز دیزل:

     موتور دیزل گونه‌ای موتور درون‌سوز است که در آن از چرخه دیزل برای ایجاد حرکت استفاده می‌شود. فرق اصلی آن با موتور اتو ایجاد احتراق در اثر تراکم است. یعنی انفجار بر اثر تراکم سوخت و هوا بدون نیاز به جرقه زنی می­باشد(سیستم احتراق داخلی دیزل(.

موتور دو زمانه:

     موتور درون سوزی که 2 فرایند اصلی دارد.

  • مکش سوخت + انفجار یا احتراق سوخت.
  • تراکم سوخت+ خروج دود

موتور چهار زمانه:

    موتور درون سوزی با چهار فرایند اصلی 1-مکش سوخت 2- تراکم 3-احتراق و 4- خروج دود است.

موتور شش زمانه:

      موتور درون سوزی بر اساس موتور چهار زمانه با افزایش فرآیند و کارکرد نسبت به آن و با ۶ عمل در چرخه فرایند­ می باشد.

موتورهای دوار بدون پیستون:

     به موتورهایی که پیستون ندارند و بجای آن روتور دارند که بصورت دورانی حرکت می کند اطلاق می شود. مانند موتور وانکل و موتور شبه توربین. این نوع موتور ها در پهپاد هایی استفاده میشود که در منطقه ای وسیع به شعاع km 300 تا km 500  مورد نیاز باشد استفاده می شود.

موتور شبه توربین:

      موتور شبه توربین خیلی شبیه موتور دورانی است، یک روتور درون بدنه ی تقریباً بیضی شکل می چرخد. موتور شبه توربین روتور چهار جزیی دارد. گوشه های روتور با بدنه به خوبی آب بندی شده اند و نیز گوشه های روتور نسبت به بخش داخلی آب بندی اند. در نتیجه چهار محفظه ی مجزا تشکیل می شود.

موتور درون سوز وانکل:

      موتور دورانی که مخترع آن دکتر فلیکس وانکل بود، گاهی موتور وانکل یا موتور دورانی وانکل نامیده می شود. اجزائ اصلی آن روتور، محفظه روتور، محور خروجی، شمع جرقه زنی، قطعات آبندی می باشد. در موتور وانکل مانند موتور های بنزینی چهار زمانه مخلوط هوا و بنزین وارد محفظه ی بزرگی از موتور می شود سپس با کوچک شدن حجم آن مخلوط هوا و بنزین تحت فشار قرار گرفته و با ایجاد جرقه به وسیله شمع انفجار حاصل می شود، مولکول های گاز دراثر احتراق منبسط می گردند و فشار محفظه ی تراکم به شدّت بالا می رود و نیروی حاصل از آن به روتور اعمال شده و به علّت اختلاف مرکز دوران بین روتورومیل لنگ نیروی چرخشی درروتور ایجاد می گردد.این نیروی چرخشی به بادامک محور لنگ که در داخل روتور قرار دارد، وارد شده و به فلایویل و سیستم انتقال قدرت می رسد.

موتورهای احتراق پیوسته:

     به موتور هایی که عمل احتراق به صورت منظم و پیوسته انجام میشود مانند موتورهای راکت و انواع موتور جت و توربین گازی اطلاق می شود.

موتورهای احتراق ناپیوسته:

     به موتور هایی گفته میشود که عمل احتراق در آنها به صورت متناوب انجام می شود مانند موتور های پیستونی و پالس جت و موتور وانکل.

چرخه اتکینسون:

     در علم ترمودینامیک و در بحث چرخه‌های ترمودینامیکی، موتور چرخهٔ اتکینسون[2] یک نوع موتور درون‌سوز می‌باشد که توسط جیمز اتکینسون در سال ۱۸۸۲ میلادی ابداع شد. چرخهٔ اتکینسون برای فراهم کردن ماکزیمم چگالی توان به ازای هزینهٔ خرج شده، طراحی می‌شود و امروزه در برخی از خودروهای برقی دو گانه(همچون تویوتا پریوس) کاربرد دارد.

 

جیمز اتکینسون

چرخهٔ ایده‌آل ترمودینامیکی:

منحنی فشار - حجم چرخهٔ ایده‌آل اتکینسون

 

چرخهٔ اتکینسون ایده‌آل شامل فرآیندهای زیر می‌باشد:

۱ به ۲ – فرآیند تراکم هم آنتروپی) بی‌درو و برگشت‌پذیر(

۲ به ۳ – فرآیند گرمایش هم حجم

۳ به ۴ – فرآیند گرمایش هم فشار

۴ به ۵ – فرآیند انبساط هم آنتروپی

۵ به ۶ – فرآیند سرمایش هم حجم

۶ به ۱ - فرآیند سرمایش هم فشار

 

توربین گازی:

     توربین گاز:Gas Turbine  یک ماشین دوار است که بر اساس انرژی گازهای ناشی از احتراق کار می‌کند. هر توربین گاز شامل یک کمپرسور برای فشرده کردن هوا، یک محفظه احتراق برای مخلوط کردن هوا با سوخت و محترق ‌کردن آن و یک توربین برای تبدیل کردن انرژی گازهای داغ و فشرده به انرژی مکانیکی است. بخشی از انرژی مکانیکی تولی شده در توربین، صرف چرخاندن کمپرسور خود توربین شده و باقی انرژی، بسته به کاربرد توربین گاز، ممکن است ژنراتور برق را بچرخاند (توربو ژنراتور)، به هوا سرعت دهد (توربوجت و توربوفن) و یا مستقیماً (یا بعد از تغییر سرعت چرخش توسط جعبه دنده) به همان صورت مصرف شود (توربوشفت، توربوپراپ و توربوفن).  موتور جت شامل توربوجت، توربوفن، توربوشفت، توربوپراپ، رم‌جت، موشک می باشد.

تاریخچه توربین گازی:

     در سال ۱۷۹۱، یک مخترع انگلیسی به نام جان باربر، یک ماشین طراحی کرد که از نظر ماهیت کارکرد شبیه به توربین‌های گاز امروزی بود و حق امتیاز این طرح را به نام خود ثبت کرد .او این توربین را برای به حرکت درآوردن یک کالسکه بدون اسب طراحی کرده بود. در سال ۱۹۰۴، یک پروژه ساخت توربین گاز توسط فرانتس استولز در برلین انجام شد که اولین کمپرسور محوری جهان در ساخت آن مورد استفاده قرار گرفته بود، ولی این پروژه ناموفق بود. در طی سال‌های بعد، افراد مختلف بر روی ایده توربین گاز فعالیت کردند، به طوری که شرکت جنرال الکتریک آمریکا که امروزه بزرگ‌ترین تولیدکنندهٔ توربین گاز در جهان است، در سال ۱۹۱۸ بخش توربین گاز خود را راه‌اندازی کرد. با این وجود، نخستین توربین گازی برای تولید انرژی برق، در سال ۱۹۳۹ میلادی و در شرکت براون باوریدر سوئیس ساخته شد که ظرفیت آن ۴ مگاوات بود.

مبنای کارکرد:

 

 

 

چرخهٔ برایتون، اساس کارکرد توربین‌های گاز:

     مبنای کار توربین‌های گاز از نظر ترمودینامیکی، بر اساس چرخهٔ برایتون است که در آن، هوا به صورت بی‌دررو فشرده شده، احتراق در فشار ثابت رخ داده و انبساط هوای فشرده و داغ در توربین، به صورت بی‌دررو رخ می‌دهد و هوا به فشار اولیه می‌رسد. در عمل، اصطکاک و توربولانس باعث می‌شوند که:

  1. فشرده ‌سازی هوا در کمپرسور به صورت بی‌دررو نباشد. این موجب می‌شود که برای دست‌یافتن به یک نسبت فشارمعین، دمای خروجی کمپرسور بیشتر از حالت ایده‌آل باشد.
  2. انبساطهوا در توربین به صورت بی‌دررو نباشد. این موجب می‌شود که با ثابت بودن مقدار کاهش دما در توربین، کاهش فشار ناشی از آن افزایش یافته و انبساط کمتری برای تولید کار در توربین فراهم باشد.
  3. افت فشار در ورودی هوا، محفظهٔ احتراق و اگزوز وجود داشته باشد. این موضوع باعث می‌شود که نسبت فشار موجود برای تولید کار کاهش یابد. افت فشار در ورودی هوا باعث کاهش فشار در ورودی کمپرسور و در نتیجه کاهش فشار ورودی محفظهٔ احتراق و توربین می‌شود. افت فشار در محفظه و اگزوز، به ترتیب به کاهش فشار ورودی به توربین و افزایش فشار خروجی توربین می‌انجامند که همهٔ این عوامل، باعث کاهش نسبت فشار موجود در توربین برای تولید کار می‌شوند.

با افزایش دمای هوای ورودی به توربین، راندمان توربین‌های گاز افزایش می‌یابد؛ بنابراین، بهتر است که این دما هر چه بیشتر انتخاب شود. اما در این مورد از نظر تحمل مواد تشکیل‌دهندهٔ محفظهٔ احتراق و پره‌های توربین، محدودیت وجود دارد؛ بنابراین، در این قسمت‌ها که به آنها بخش‌های داغ یا Hot Sections، گفته می‌شود، از مواد مقاوم به دماهای زیاد مانند سوپرآلیاژها استفاده می‌شود. همچنین این قسمت‌ها با استفاده از تکنولوژی‌های پیچیده‌ای خنک‌کاری می‌شوند.

انواع توربین گاز:

  • توربین‌های گاز صنعتی برای تولید توان الکتریکی

 

توربین گاز سری H شرکت جنرال الکتریک، این توربین ۴۸۰ مگاواتی در چیدمان سیکل ترکیبی، بازده حرارتی ۶۰٪ دارد.

توربین‌های گاز صنعتی برای تولید توان الکتریکی، که توربوژنراتور گاز هم نامیده می‌شوند، توربین‌های گازی هستند که توان تولیدشده به وسیلهٔ آنها، مستقیماً و یا پس از تغییر سرعت دوران در جعبه‌دنده، به ژنراتور منتقل شده و در آنجا به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شود. این نوع توربین گاز، می‌تواند به صورت سیکل ساده (به انگلیسی: Single Cycle) و یا سیکل ترکیبی (به انگلیسی: Combined Cycle) باشد. در حالت سیکل ساده، گازهای خروجی از اگزوز توربین که می‌توانند تا ۶۰۰ درجه سانتیگراد دما داشته باشند، مستقیماً وارد هوا شده و انرژی باقی‌مانده در آن هدر می‌رود؛ ولی در حالت سیکل ترکیبی، یک یا دو توربین گاز با یک توربین بخار کوپل می‌شوند و گازهای خروجی از توربین گاز در بخشی به نام بویلر بازیاب، آب بازگشتی از کندانسور توربین بخار را که توسط پمپ فشرده شده، به بخار تبدیل می‌کنند. در نتیجه در حالت سیکل ترکیبی، از انرژی موجود در گازهای خروجی از اگزوز توربین گاز استفاده شده و بویلر توربین بخار بدون نیاز به سوخت، بخار آب تولید می‌کند؛ بنابراین، با استفاده از این روش، راندمان سیکل افزایش می‌یابد. توربوژنراتورها همچنین می‌توانند به صورت تولید همزمان برق و گرما (به انگلیسی: Cogeneration) استفاده شوند که در این ترکیب، گاز خروجی از آنها برای تولید آب گرم و یا هوای گرم ساختمان‌ها و کارخانجات استفاده می‌شود.

  • توربین‌های گاز برای تولید انرژی مکانیکی[ویرایش]

این نوع از توربین‌های گاز که شامل توربوکمپرسورها و توربوپمپ‌ها می‌شوند، توربین‌های گازی هستند که در آنها انرژی تولید شده توسط توربین، صرف به گردش درآوردن یک کمپرسور (جهت فشرده‌کردن یک مادهٔ گازی) یا پمپ (جهت بالابردن فشار یک مایع) می‌شود.

موتورهای جت[ویرایش]

 

اصول کار توربوجت

موتورهای جت، نوعی موتور هستند که از شتاب دادن و تخلیه سیال برای ایجاد پیش‌رانش بر پایه قانون سوم نیوتن استفاده می‌کنند. دو نوع از موتورهای جت یعنی توربوجت‌ها و توربوفن‌ها شامل توربین گاز بوده و در واقع یک نوع توربین گاز هستند.

توربوجت‌ها، نوعی توربین گاز هستند که در آنها همهٔ انرژی تولید شده در توربین صرف چرخاندن کمپرسور می‌شود و هوای داغ خروجی از توربین پس از عبور از یک نازل، سرعت گرفته و به صورت یک جت سیال با سرعت زیاد از انتهای آن خارج می‌شود.


[1] نیکلاس اوگوست اوتو، مخترع آلمانی بود که در سال 1876 اولین موتور درون‌سوز چهارزمانه را ساخت که الگو و مدلی شد برای صدها میلیون موتور مشابه که از آن زمان تا کنون ساخته شده است. موتور درون‌سوز یک وسیله گردنده است که در قایق موتوری و موتورسیکلت‌ها کاربرد دارد. علاوه بر موارد استعمال فراوان آن در صنعت، اختراع هواپیما بدون استفاده از آن غیر ممکن بود. تا قبل از پرواز اولین هواپیمای جت در سال 1939، نیروی محرکه تمام هواپیماها در واقع توسط موتورهای درون‌سوز که چرخه‌کار آنها بر مدار اوتو بودف تأمین می‌شد. امّا مهمترین مورد کاربرد موتورهای درون‌سوز استفاده ازآنان در اتومبیل‌ها است. قبل از آنکه اوتو موتور خود را اختراع کند برای ساخت اتومبیل تلاش‌های فراوان و عدیده‌ای شده بود. برخی مخترعین نظیر زیگفرید مارکوس (در سال 1875) اتین لنور (در سال 1862) و نیکلاژوزف کنوت (در سال 1769) موفق به ساخت مدل‌هایی شدند که حرکت می‌کرد. اما به علت نبودن موتور مناسب، موتوری که هر دو مزیت وزن کم و قدرت زیاد را با هم داشته باشد هیچ کدام از آن مدل‌ها در عمل قابل استفاده نبود. ولی در خلال پانزده سال پس از اختراع موتور چهار زمانه اوتو، دو مخترع آلمانی دیگر، کارل بنز و گوتلمب دایملر، هر یک اتومبیل‌هایی قابل استفاده و قابل فروش ساختند...

[2] جیمز اتکینسون : James Atkinson (physicist ۱۷ فوریه ۱۹۱۶ – ۹ مه ۲۰۰۸) یک فیزیک آزمایشگاهی اهل بریتانیا بود.

 


دانلود با لینک مستقیم


پروژه و تحقیق- موتورهای احتراق داخلی و اجزاء آنها- در 200صفحه-docx