ملاحظات عن شيل 3 - الجاز بار سايكل

مقدمة

• مقدمة من الأستاذ عبدالله محمد
• الموضوع: الجاز بار سايكل

مكونات الجاز التربين

1. الكومبريسور:

   • يقوم برفع ضغط الهواء.
   • يتحول الهواء إلى ضغط عالٍ.

2. الكومبوس تشامبر:

   • يدخل الهواء المضغوط.
   • يتم حرق الوقود، مما يؤدي إلى إنتاج الغازات.

3. التربينة:

   • تستقبل الغازات بدرجة حرارة وضغط عالي.
   • تدور الرياش لتوليد الطاقة الميكانيكية.

خصائص الكمبريسور

• شكل الكمبريسور: نوزل لرفع ضغط الهواء.
• العلاقة بين الضغط والحجم:
  • عند زيادة الضغط، ينقص الحجم.
  • حجم الهواء عند خروج الكمبريسور أصغر من الداخل.

خصائص التربينة

• الغازات تتمدد، مما يؤدي إلى زيادة الحجم ونقص الضغط.
• حجم الهواء عند الدخول أكبر من الخروج.

دورة برايتون

• تتكون من أربعة مراحل رئيسية:
  1. المرحلة من 1 إلى 2: Isotropic Compression.
  2. المرحلة من 2 إلى 3: Constant Pressure Heat Addition.
  3. المرحلة من 3 إلى 4: Isotropic Expansion.
  4. المرحلة من 4 إلى 1: Constant Pressure Heat Rejection.

تحليل الدورة

• المعادلات المستخدمة:

  • المرحلة من 1 إلى 2:

    [ \frac{T2}{T1} = \left(\frac{P2}{P1}\right)^{\frac{k-1}{k}} ]

  • الشغل للكمبريسور:

    • [ W = C_p (T2 - T1) ]

  • المرحلة من 2 إلى 3:

    • [ \text{Q}_n = C_p (T3 - T2) ]

  • المرحلة من 3 إلى 4:

    • [ W_{turbine} = C_p (T3 - T4) ]

  • المرحلة من 4 إلى 1:

    • [ Q_{out} = C_p (T4 - T1) ]

الكفاءة

• كفاءة الكمبريسور:
  • [ \text{Efficiency} = \frac{W_{isotropic}}{W_{actual}} ]
• كفاءة التربينة:
  • [ \text{Efficiency} = \frac{W_{actual}}{W_{isotropic}} ]

مثال عملي

• المعطيات:

  • نسبة الضغط: 10
  • درجات الحرارة: T1 = 295 K, T3 = 1240 K
  • كفاءة الكمبريسور: 83%
  • كفاءة التربينة: 87%

• الخطوات:

  1. حساب T2 باستخدام كفاءة الكمبريسور.
  2. حساب T4 باستخدام كفاءة التربينة.
  3. حساب ( Q_{in} ) و ( Q_{out} ).
  4. حساب الشغل الصافي.