کار برگشت پذیر جریان پایا

کار برگشت پذیر جریان پایا

هدف اصلی در این فیلم آموزشی،  به دست آوردن کار برگشت پذیر دستگاه های جریان پایاست. برای شروع فرض می کنیم یک سیستم باز با جریان پایا داریم که کار خروجی دارد؛ مثل توربین. این سیستم یک فرآیند برگشت پذیر را طی می کند. با استفاده از رابطه موازنه انرژی برای این فرآیند، و یادآوری این نکته که گرمای مبادله شده در فرآیند برگشت پذیر برابر است با دما در تغییرات آنتروپی، می توان رابطه را ساده تر کرد و به رابطه نهایی برای کار برگشت پذیر رسید. در رابطه نهایی با فرض عدم تغییر انرژی جنبشی و پتانسیل جریان، کار برگشت پذیر خروجی برابر خواهد بود با انتگرال حجم مخصوص در تغییرات فشار. این رابطه را می توان براساس رابطه برنولی که براساس مفاهیم سیالاتی به دست آمده نیز به دست آورد. در مفاهیم سیالاتی از عدم وجود اصطکاک و تبادل گرما صحبت شده که همان برگشت ناپذیری ها هستند. چند نکته از رابطه کار برگشت پذیر می توان برداشت کرد. اول این که برای دستگاه های تولید کننده کار مثل توربین، هر چه حجم مخصوص بیشتر باشد کار تولیدی بیشتر خواهد شد ولی برای دستگاه های مصرف کننده کار مثل کمپرسور، هرچقدر حجم مخصوص کمتر باشد مطلوب تر است و کار مصرفی آن کمتر خواهد شد. ضمناً چون در کمپرسور سیال عامل به صورت گاز است ولی در پمپ به صورت مایع و یادآوری این نکته که حجم مخصوص مایعات بسیار کمتر از گازهاست، کار مصرفی پمپ به مراتب کمتر از کار مصرفی کمپرسور است. لذا توان مصرفی در نیروگاه های گازی که از کمپرسور استفاده می کنند خیلی بیشتر از توان مصرفی در نیروگاه های بخاری است که از پمپ استفاده می کنند.

در ادامه این ویدیو، اثبات می شود که دستگاه های جریان پایا در شرایطی کمترین کار مصرفی و بیشترین کار تولیدی را دارند که فرآیند برگشت پذیر را طی کنند.

http://highered.mheducation.com/sites/0073398179/information_center_view0/index.html

دانلود ویدئو

(۱۹۹۱)