Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » دورة التبريد بالضغط البخاري

دورة التبريد بالضغط البخاري

1834
  • Oliver Evans
  • Jacob Perkins
  • Alexander Twining
نظام التبريد بضغط البخار في مختبر الهندسة الميكانيكية.

(صورة تم إنشاؤها للتوضيح فقط)

دورة ضغط البخار هي الديناميكية الحرارية العملية المستخدمة في معظم المضخات الحرارية. تتضمن أربع مراحل: ضغط بخار المُبرِّد، وتكثيفه إلى سائل عالي الضغط مع إطلاق الحرارة، وتمدده عبر صمام إلى مزيج من السائل والبخار منخفض الضغط، وتبخره إلى بخار منخفض الضغط مع امتصاص الحرارة. تعمل هذه الدورة بكفاءة على نقل الطاقة الحرارية عكس اتجاه تدفقها الطبيعي.

تُعدّ دورة ضغط البخار حجر الزاوية في تقنيات التبريد ومضخات الحرارة الحديثة. وتعتمد هذه الدورة على مبدأ الحرارة الكامنة للتبخر، حيث تمتص المادة أو تطلق كمية كبيرة من الطاقة أثناء تحولها من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية. وتستخدم الدورة سائلاً متطايراً يُسمى المُبرّد.

تبدأ العملية عند الضاغط، الذي يسحب بخار المُبرِّد ذي الضغط المنخفض ودرجة الحرارة المنخفضة، ويضغطه ليتحول إلى بخار مُحمَّص ذي ضغط عالٍ ودرجة حرارة عالية. يتطلب هذا جهدًا ميكانيكيًا كبيرًا. بعد ذلك، يتدفق البخار الساخن إلى المكثف، وهو مُبادل حراري، حيث يُطلق الحرارة إلى البيئة المحيطة الأكثر دفئًا (مثل الهواء الخارجي في الصيف) ويتكثف إلى سائل ذي ضغط عالٍ. المرحلة الثالثة هي صمام التمدد (أو أنبوب شعري)، حيث يتعرض السائل ذو الضغط العالي لانخفاض سريع في الضغط، مما يُسبب عملية تُسمى التبخر المفاجئ. ينتج عن ذلك خليط من السائل والبخار ذي ضغط منخفض ودرجة حرارة منخفضة. أخيرًا، يدخل هذا الخليط البارد إلى المُبَخِّر، وهو مُبادل حراري آخر، حيث يمتص الحرارة من البيئة المحيطة الأكثر برودة (مثل الهواء الداخلي في الصيف)، مما يؤدي إلى غليان السائل المتبقي وتحوله إلى بخار. ثم يعود هذا البخار ذو الضغط المنخفض إلى الضاغط، وتتكرر الدورة. من خلال عكس أدوار المكثف والمبخر، يمكن للنظام توفير التدفئة بدلاً من التبريد.

UNESCO Nomenclature: 3322
- الهندسة الميكانيكية

يكتب

الدورة الديناميكية الحرارية

الاضطراب

ثوري

الاستخدام

الاستخدام الواسع النطاق

السلائف

  • فهم الحرارة الكامنة بقلم جوزيف بلاك
  • قانون بويل وقانون تشارلز يصفان سلوك الغاز
  • تطوير ضواغط ميكانيكية مبكرة للعمليات الصناعية
  • اكتشاف أن السوائل المتطايرة مثل الأثير تسبب التبريد عند التبخر السريع

التطبيقات

  • الثلاجات والمجمدات المنزلية
  • أنظمة تكييف الهواء للمباني والمركبات
  • التبريد على نطاق صناعي لمصانع معالجة الأغذية والمواد الكيميائية
  • التبريد العميق لتسييل الغازات مثل النيتروجين والأكسجين
  • مبردات لأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء التجارية الكبيرة

براءات الاختراع:

  • GB Patent 6662 (Jacob Perkins, 1834)

أفكار ابتكارات محتملة

بسبب عمليات جمع البيانات من خلال برامج الروبوت، والتي تتجاوز حاليًا 40 ألفًا يوميًا، فإن هذا المحتوى مخصص لأعضاء المجتمع فقط.
> تسجيل الدخول < أو > سجل < (مجاني 100٪) للوصول إلى هذا، وكذلك جميع المحتويات والأدوات الأخرى المقيدة.

المواضيع ذات الصلة: ضغط البخار، دورة التبريد، المبرد، الضاغط، المكثف، صمام التمدد، المبخر، الديناميكا الحرارية، تغير الطور، انتقال الحرارة.

السياق التاريخي

دورة التبريد بالضغط البخاري

-500
1750
1788
1834
1850
1850
1850
-500
1700
1761
1807-01-01
1850
1850
1850
1850

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

الاختراع والابتكار والمبادئ التقنية ذات الصلة

الصور بالحجم الكامل والتنزيلات متاحة فقط 100% مجاناً للأعضاء المسجلين.