ماهو محرك ستيرلينغ
أوجه الاختلاف بين دورة محرك ستيرتيلنج و الدورة في محركات الأحتراق الداخلي :
- الغازات المستخدمة في محرك ستيرتيلنج تبقى داخل المحرك و لا يوجد في هذا المحرك صمامات عادم لعدم وجود أي عملية احتراق و هذا ما يجعل هذا النوع من المحركات هادئة.
- يستخدم الحرارة كمشغل رئيسي للمحرك. يوجد المئات من الطرق لصناعة هذا النوع من المحركات
كيف يعمل محرك ستيرتيلنج
يمكن تفسير كيفية عمل محرك ستيرلينغ استنادا إلى الترموديناميكا التي تصف عملية الستيرلينغ على النحو التالي:يقع ضغط الغاز مع المحافظة على نفس درجة الحرارة وفي نفس الوقت هناك تبادل حراري مع المحيط حيث يتم إخراج كمية حرارية من النظام (هنا يجب الانتباه إلى عدم الخلط بين مفهوم درجة الحرارة وتقاس بدرجة الحرارة المطلقة و الحرارة بمعنى "كمية حرارة" التي هي طاقة حرارية تقاس بالجول. )
مع المحافظة على حجم الغاز يقع إدخال كمية حرارية إلى الغاز فيتمدد الغاز مع المحافظة على درجة الحرارة وإضافة كمية حرارية للنظام المحافظة على حجم الغاز مع إخراج كمية حرارية.
يعمل محرك ستيرتيلنج بأستخدام محرك بسيط من نفس النوع يستخدم مكبسين . الأول يحصل على الحرارة من مصدر للحرارة و الثاني يحصل على البروده من مصدر تبريد .
1. يتم تسخين الغاز داخل مكبس الحرارة (a ) محدثاً زيادة في الضغط. وهذه الزيادة في الضغط تدفع المكبس للأسفل و هذه مرحلة الحصول على القوة أو العزم.
2. المكبس (a) بدء بالأتجاه إلى الأعلى بينما ( b ) إلى الأسفل وهذا يدفع الغازات الحارة إلى المكبس البارد أو مكبس التبريد و الذي بدوره يبرد الغازات الحارة و يخفظ ضغطها.
3. المكبس ( b ) يبدأ بضغط الغاز و تبدء حرارة الغاز ترتفع بسبب الضغط و يتم خفظها بواسطة التبريد.
4. يبداء المكبس (b) بالصعود بينما (a) بالنزول محدثاً قوة سحب للغاز إلى المكبس الأيسر ويقوم برفع حرارة الغاز بسرعة و يحدث أرتفاع الضغط المطلوب لدفع المكبس للأسفل بقوة مره أخرى لتبداء دورة جديدة.
هنالك بعض خصائص الغاز يعتمد عليها محرك للعمل:
- عند وجود مقدار من الغاز داخل مساحة معينة و تم رفع درجة حرارة الغاز سوف يزيد الغضط .
- عند وجود مقدار من الغاز داخل مساحة و تم ضغط الغاز سوف ترتفع حرارته.
تعاريف
مكبس القوة : هو المكبس الصغير في أعلى المحرك وهو محكم و يعمل بتمدد و تقلص الغاز.
المنظم : وهو المكبس الكبير و هو غير محكم أي أن الغاز يتحرك من الجزء البارد إلى الحار و العكس.
يتحرك مكبس المنظم للأسفل و الأعلى ليحدد إذا كان الغاز يتم تسخينة أو تبريدة. فإذا كان المنظم أو مكبس المنظم قريب للأعلى يكون الغاز داخل الأسطوانة تحت التسخين و الذي بدوره يجعل الغاز يتمدد دافعاً مكبس القوة إلى الأعلى ثم و عندما يبداء بالنزول يجبر الغاز إلى ناحيت التبريد و التي بدورها تقوم بتبريد الغاز طبعاً و تقليصه و بالتالي مكبس القوة يبداء بالنزول ظاغطاً الغاز و بينما المنظم يجبر الغاز على الأتجاه نحو الأسفل لتسخينة ليبداء دورة جديدة
و اليكم فيديو 3D يشرح لكم الية عمل محرك ستيرلينغ