spow 44197 اشتراک گذاری ارسال شده در 24 مهر، ۱۳۹۰ برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید. ورود یا ثبت نام انديشه استفاده از بخار براي توليد كار مكانيكي احتمالاً براي اولين بار در رابطه با پمپ كردن آب از معادن زغال‌سنگ مطرح شد. اولين كار موفق در اين مورد يك «موتور پمپ» بود كه توسط توماس ساوري (1650-1715) در انگلستان ساخته شد. در موتور ساوري بخار مستقيماً با فشاري بين 5/4 تا 8 بار بر سطح آب واقع در محفظه‌اي اعمال مي‌شد و آن را در لوله‌اي بالا مي‌برد. در اين موتور يك شير يك طرفه مانع از جريان معكوس آب مي‌شد. پس از خالي شدن آب از محفظه، جريان بخار به طور دستي قطع و آب خنك وارد محفظه مي‌شد تا با چگالش بخار داخل و ايجاد خلاء در محفظه، آب بيشتري وارد آن شود. در اين موتور در نتيجه تماس مستقيم بين آب و بخار، اتلاف بخار در نيتجه چگالش زياد بود، و فقدان شيرهاي اطمينان انفجارهاي زيادي را موجب مي‌شد. تقريباً همزمان با ساوري، دنيس پاپين (1647-1712) كه مخترع برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید. ورود یا ثبت نام اطمينان نيز بود، فكر جداسازي بخار و آب را به وسيله يك پيستون مطرح كرد، و توماس نيوكامن (1663-1729) چنين موتور پيستون‌داري را طراحي كرد و سپس ساخت. در اين موتور، بخار با فشار كم به سيلندري قائم وارد و در آنجا موجب حركت يك پيستون به طرف بالا مي‌شد. آنگاه بخاري كه در سيلندر باقي مي‌ماند از خارج به وسيله جت آب خنك به صورت مايع درمي‌آمد و از اين رو خلائي در سيلندر ايجاد مي‌شد. فشار جو بيروني، پيستون را در مرحله كار به عقب مي‌راند، به اين دليل آن را «موتور جوي» مي‌ناميدند. پيستون به يك انتهاي ميله‌اي كه در وسط تكيه‌گاهي داشت متصل بود. پيستوني نيز در سیلندر جداگانه پمپ به انتهاي ديگر آن متصل مي‌شد. قطر اين پيستون پمپ كوچكتر از پيستون بخار بود و در نتيجه فشار آب بيشتر از فشار بخار مي‌شد. شيرهاي متعددي كه در موتور نيوكامن وجود داشتند در ابتدا به طور دستي كار مي‌كردند. فكر خودكار كردن شيرها، در ابتدا توسط يك نوجوان كه براي تنظيم شيرها استخدام شده بود ارايه شد. اين نوجوان، طبق روايت، با وجود اين كه نسبت به ديگران كوچكتر و تنبل‌تر بود، متوجه الگوي منظم كاركرد ميله و شير شد و يك مكانيسم ريسماني ابداع كرد كه به ميله امكان مي‌داد شيرها را تنظيم كند. موتور نيوكامن يك سوم كمتر از موتور ساوري زغال مصرف مي‌كرد. پس از گذشت 60 سال، جيمزوات فكر موتور رفت و برگشتي «مدرن» را مطرح كرد. او به عنوان تعميركار وسايل، روزي در سال 1764 جهت تعمير موتور نيوكامن فرا خوانده شد و به اين ترتيب او به اتلاف بخار مايع شده در سيلندر پي برد. او در سال 1765 به فكر يك چگالندة جداگانه افتاده و سپس در مورد مرحله كار ناشي از انبساط بخار، سيلندر دوكاره، تنظيم كننده خفانشي با وزنه‌هاي آويزان، تبديل حركت رفت و برگشتي به حركت دوراني ( در سال 1781)، وايده‌هاي مهم ديگر نظرات بديعي ابراز كرد. امروزه موتور معروف او به عنوان اختراعي كه سهم برجسته‌اي در انقلاب صنعتي داشت تلقي مي‌شود. موتوروات از موتور نيوكامن 60 در صد و از موتور ساوري 75 در صد كمتر زغال مصرف مي‌كرد. پيشرفت مهم ديگر به وسيله كورليس ( 1817 – 1888) به عمل آمد. او شيرهاي ورودي را كه سريعاً بسته مي‌شدند ساخت . اين شيرها كه به نام خود او ناميده شدند، خفانش را در ضمن بسته شدن كاهش مي‌دادند. موتور كورليس به اندازه نصف موتور وات زغال مصرف مي‌كردكه با وجود اين، همين مقدار مصرف هم چهار يا پنج برابر مصرف زغال در نيروگاههاي مدرن توربين بخار بود. گام بعدي را استامف (1863-؟) برداشت و هم او بود كه« موتورتك جرياني» را ساخت، در طرح اين موتور كاهش اتلاف چگالشي باز هم بيشتري مورد توجه قرار گرفت. 1 لینک به دیدگاه
spow 44197 مالک اشتراک گذاری ارسال شده در 24 مهر، ۱۳۹۰ برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید. ورود یا ثبت نام بزرگترين موتور رفت و برگشتي بخار در اوايل قرن بيستم جهت راه اندازي يك مولد برق 5 مگاواتي كه در مقياس آن زمان خيلي بزرگ بود ساخته شد. پس از آن هرگز موتور بزرگتر ديگري ساخته نشد، هر چند كه بهبود عملكرد آن به ويژه با موتور تك جرياني ادامه يافت. البته در همان ايام نياز به وجود مولدهاي برق بزگتري احساس مي‌شد بدون اينكه موتورهاي رفت برگشتي به قدر كافي بزرگي جهت راه‌اندازي‌شان موجود باشد. وارد شدن توربين بخار به صحنه ابداً يك فكر تازه نبود، بلكه نياز به آن به وسيله مخترعين زيادي در اواخر دهه اول 1800 پيش بيني شده بود. توربين بخار نيز مانند بسياري از اخترعات مهّم هنگامي ساخته شد كه دنيا به آن نياز پيدا كرد. در واقع، اولين توربين بخار ثبت شده در تاريخ، توربين بخاري است كه توسط هرواسكندراني در حدود قرن اول ميلادي ساخته شد. اين توربين از يك كرۀ تو خالي تشكيل مي‌شد كه قادر بود حول يك محور افقي، در فاصله بين دو لوله ثابت كه كره را به يك ديگ بخار مربوط مي‌كردند بچرخد. بخار توليد شده در ديگ وارد كره مي‌شد و به طور مماسي از طرق دو عدد شيپوره در هواي جو تخليه مي‌شد. شيپوره‌ها در صفحه عمود بر محور دوران و در دو جهت مخالف هم قرار داشتند. بخار خروجي از شيپور‌ها، مانند خروج آب از يك آبپاش دوار چمن‌زارها موجب دوران كره مي‌شد. از اين‌رو، توربين هروبراساس اصل عكس العمل كار مي‌كرد پس از گذشت مدت زمان مديدي، در حدود سال 1629، توربين بخاري ساخته شد كه در آن ازجت بخار كه به پره‌هاي يك چرخ برخورد مي‌كرد و موجب دوران آن مي‌شد استفاده شد. اين توربين بر اساس اصل ضربه به كار مي‌كرد پس از آن، در سال 1831، ويليام آوري امريكايي اولين توربين بخاري را كه به طور تجارتي در كارگا‌ههاي چوب‌بري مورد استفاده قرار گرفت ساخت. حداقل در يك مورد سعي شد كه از آن در لوكوموتيو نيز استفاده شود. توربين آوري هماننديهايي با توربين هرو داشت به طوري كه در اين توربين نيز از يك محور تو خالي و دو بازوي تو خالي به درازاي تقريباً 75/ متر استفاده مي‌شد، بازوها تحت زاويه قائم به محور متصل بودند ودر انتهاي هر كدام روزنه كوچكي وجود داشت كه بخار در دو جهت مخالف از آن خارج مي‌شد. بخاري كه وارد محور توخالي مي‌شد از طريق روزنه‌ها خارج و موجب دوران محور مي‌شد. از اين رو، توربين آوري نيز مانند توربين هرو يك توربين عكس‌العملي بود هر چند ادعا مي‌شد كه بازده اين توربينها شبيه به بازده موتورهاي بخار رفت برگشتي معاصرشان است، ولي به دليل بالا بودن سروصدا در آنها، مشكل بودن كنترل، و خراب شدنهاي مكررشان، از آنها استفاده نشد. به هر حال، توربين بخاري كه جايگزين موتور بخار رفت و برگشتي شد، در نتيجه كوششهاي افرادي چند در اواخر قرن نوزدهم پا به عرصه وجود گذاشت. پيشتاز اين افراد گوستاودولاوال سوئدي و چارلز پارسون انگليسي بودند. دولاوال در ابتدا يك توربين كوچك عكس‌العملي با سرعت بالا 42000r/min طرح كرد ولي چون آن را يك طرح عملي نمي‌دانست، توجه خود را به طراحي يك توربين ضربه‌اي تك طبقه معطوف كرد، اين نوع توربين امروزه نيز به نام او ناميده مي‌شود. همچنين استفاده از شيپورة همگرا ـ واگرا را در توربين براي نخستين بار به او نسبت مي‌دهند. اين نوع توربين براي اولين بار در سال 1890 مورد آزمايش قرار گرفت، و در سال 1891 توربيني از اين نوع با قدرت 5 اسب بخار به طور تجارتي به خدمت گرفته شد. او در سال 1892 توربيني با قدرت 15 اسب بخار كه داراي دو چرخ بود، جهت استفاده در كشتيها ساخت. يكي از چرخها جهت حركت كشتي به جلو و ديگري براي حركت آن به عقب بود. پارسونز يك برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید. ورود یا ثبت نام عكس‌العملي چند طبقه را كه سرعت كمي داشت براي استفاده در كشتي طرح كرد. اولين توربين پارسونز در سال 1884 ساخته شد. اولين كشتي كه از توربين به عنوان موتور محرك استفاده مي‌كرد، در سال 1895 به آب انداخته شد و طبيعي بود كه آن را «توربينييا» بنامند. در اين كشتي نيز از دو چرخ توربين يكي براي حركت به جلو و ديگري براي حركت به عقب استفاده مي‌شد. بعداً از توربينهاي بخار متعدد، چه در كشتيها و چه در نيروگاهها، استفاده شد. 1 لینک به دیدگاه
spow 44197 مالک اشتراک گذاری ارسال شده در 24 مهر، ۱۳۹۰ برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید. ورود یا ثبت نام علاوه بر دولاوال و پارسونز، راتو فرانسوي توربين چند طبقه اي ضربه‌اي (با تركيب طبقات فشار)، چارلز كورتيس امريكايي توربين ضربه‌اي با تركيب طبقات سرعت را ابداع كردند، و جورج وستينگهاوس امريكايي نيز اولين توربين پارسونز را در آمريكا با ظرفيت kw400 در كارخانه وستينگهاوس در پنسيلوانيا ساخت. اندكي پس از آغاز اين قرن،استفاده از توربينهاي بخار به جاي موتورهاي رفت و برگشتي بخار در نيروگاههاي برق شروع شد. پيشرفت سريعي كه در اين زمينه به عمل آمد، ساخت يك واحد MW12 و نصب آن در نيروگاه فيسك در شيكاگو بود. عملكرد و بازده برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید. ورود یا ثبت نام بخار نيز از موتور رفت و برگشتي فراتر رفت و در توربينها از بخار فوق گرم به طور گسترده‌اي استفاده شد كه لازمه آن استفاده از فولاد به جاي چدن در توربينها بود. ظرفيت توربينها به طور پيوسته افزايش مي‌يافت. در سال 1929 يك واحد MW208 در نيويورك ساخته شد. در سال 1937 از مولدهاي برق 3600r/min كه با هيدروژن خنك مي‌شدند استفاده شد. در اواخر دهة 1950 ظرفيت توربينهاي بخار به MW 450 رسيد. در دوران پس از جنگ جهاني دوم ظرفيت توربين بخار از MW1000 نيز فراتر رفت و واحدهاي فشار بالا با سرعت 3600r/min در امريكا كه فركانس برق استاندارد در آنجا Hz60 است متداول شد (در بسياري از كشورهاي ديگر از واحدهاي 3000r/min كه با فركانس Hz50 كار مي‌كنند استفاده شد). واحدهاي فشار پايين نيز با سرعت 1800r/minدر نيروگاههاي هسته‌اي خنك شونده با آب در آمريكا (و واحدهاي 1500r/min در كشورهاي ديگر) مورد استفاده قرار گرفتند. امروزه توربين بخار نقش اصلي را در توليد انرژي الكتريكي به عهده دارد و پيش‌بيني مي‌شود كه اين نقش را در آينده قابل پيش‌بيني نيز حفظ كند. توربينهاي گازي همان قدمت آسيابهاي بادي را دارند زيرا آسياب بادي را اساساً مي‌توان به عنوان يك توربين گاز (هوا) تلقي كرد. اولين دستگاه گازي كه جك دودي ناميده مي‌شد با استفاده از گازهاي گرم يك دودكش كار مي‌كرد. گمان مي‌رود كه طراحي اين دستگاه توسط لئوناردو داوينچي انجام شده باشد و بعداً جان ويل كينز كه يك روحاني انگليسي بود، آن را در سال 1648 در كتاب خود به نام جاودي رياضي توصيف كرده است. كوششهاي ديگري به عمل آمد كه از جملة آنها كار جان بار بر انگليسي بود كه او دستگاه اختراعي خود را در سال 1871 به ثبت رساند. در دستگاه او هواي فشرده و گاز توليد شده در يك سيلندر سوخته مي‌شد و مخلوط از طريق شيپوره‌ها به چرخ توربين هدايت مي‌شد. اولين گام مهم در زمينه ساخت توربين گازي به وسيله استولتس آلماني برداشته شد. توربين او از قسمتهايي مشابه توربينهاي گازي امروزي، يعني از يك اتاق احتراق جداگانه و يك كمپرسور چند طبقه با جريان محوري كه مستقيماً با يك توربين چند طبقه‌اي عكس‌العملي ارتباط داشت، تشكيل مي‌شد. با وجود اين، بازده كمپرسور و توربين و دماي گازها به اندازه‌اي پايين بودند كه دستگاه او با موفقيت روبه‌رو نشد. اولين توربين برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید. ورود یا ثبت نام موفق در سال 1903 در فرانسه ساخته شد. اين توربين شامل يك كمپرسور رفت و برگشتي چند مرحله‌اي، اتاق احتراق، و توربين ضربه‌اي دو رديفي بود. بازده گرمايي اين توربين در حدود 3 درصد بود. پيشرفتهاي بعدي با كندي صورت مي‌گرفتند. در دوران جديد و طي جنگ جهاني دوم، سازندگان سوئيسي كه كشورشان بر اثر جنگ منزوي شده بود، تكنولوژي توليد قدرت با توربينهاي گازي را تكامل بخشيدند. سرفرانك ويتل انگليسي از جمله افرادي بود كه امكان استفاده از توربينهاي گازي را براي رانش هواپيما تشخيص داد. چنين كوششهايي بالاخره، منجر به ساخت هواپيماي جت جنگنده و بعداً هواپيماي جت مسافربري در كشورهاي مختلف شد. اكنون از توربين گازي در نيروگاهها عمدتاً براي تأمين بار قله‌اي (تأمين قدرت اضافي به هنگام افزايش تقاضا)، براي تأمين برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید. ورود یا ثبت نام الكتريكي مناطق دورافتاده و خطوط انتقال نفت، و اخيراً در نيروگاههاي چرخه تركيبي گاز و بخار استفاده مي‌شود. 1 لینک به دیدگاه
ارسال های توصیه شده