دليل المراجعة · GKU 5

دليل مراجعة الديناميكا الحرارية (الهندسة الميكانيكية)

الديناميكا الحرارية محاسبة للطاقة مع قاعدة واحدة عن الاتجاه. ينص القانون الأول على حفظ الطاقة، فكل مسألة موازنة: ما يدخل حرارةً وشغلاً وكتلةً متدفقة يساوي ما يخرج زائد ما يُخزَّن. وينص القانون الثاني على أن كل عملية حقيقية تُتلف جزءاً من الطاقة، وهذا يحدد أفضل كفاءة ممكنة لأي محرك أو ثلاجة أو مضخة حرارية. ويحتاج القانونان إلى قيم الخواص، وتأتي من معادلة الغاز المثالي للغازات ومن جداول البخار وموائع التبريد للمواد التي تغيّر طورها. ويجمع دليل الهيئة ذلك في وحدتين: المواد النقية والغازات المثالية، ثم دورات القدرة والتبريد حيث يُطبَّق القانونان على الأنظمة المغلقة وأحجام التحكم والمكونات (التوربينات والمضخات والضواغط والمبادلات الحرارية) والدورات الكاملة. وفي هذا الدليل تُحلَّل الدورات بوصفها دورات أوتو وديزل والمزدوجة وبرايتون ورانكن والانضغاط البخاري، ثم يأتي الاحتراق. وتتجاوز أربعة أقسام دليل الهيئة لأن أسئلة التدريب في التطبيق تستند إليها: خلائط الغازات والهواء الرطب، والمحطة البخارية، ومحطات الغاز والديزل والدورة المركبة مع التوليد المشترك، والتحلية؛ وكل منها ينص على ذلك في بدايته.

مبني على المعيار التخصصي الرسمي لهيئة تقويم التعليم والتدريب لهذا الموضوع: كل موضوع مُدرج وكل مخرج تعلّم، مع المعادلات والأشكال والأمثلة المحلولة. الأقسام الكاملة متاحة للأعضاء في التطبيق.

SKU 5.1 · المواد النقية والغازات المثالية

  1. الأنظمة والخواص ودرجة الحرارة والضغط

    المفردات التي تستخدمها كل مسألة في الديناميكا الحرارية: النظام وحجم التحكم، والخاصية والحالة، ودرجة الحرارة والضغط، وصور الطاقة.

  2. المواد النقية وتغير الطور وجداول الخواص

    ما يحدث حين يغلي الماء، وكيف يرسم مخططا T–v وP–T الأطوار، وكيف تحدد الحالة وخواصها من جداول البخار.

  3. الغازات المثالية والغازات الحقيقية

    معادلة الغاز المثالي، والحرارة النوعية، ومتى يكف الغاز عن أن يكون مثالياً، وكيف يصحح مخطط الانضغاطية المعمّم ذلك.

  4. خلائط الغازات والهواء الرطب (السيكرومترية)

    خارج دليل الهيئة: خواص خلائط الغازات المثالية غير المتفاعلة، ونسبة الرطوبة والرطوبة النسبية ونقطة الندى ودرجة حرارة البصلة الرطبة للهواء الرطب.

SKU 5.2 · دورات القدرة والتبريد

  1. الشغل والحرارة: كيف تعبر الطاقة الحدود

    الفرق بين الحرارة والشغل، واصطلاح الإشارة، وشغل الحدود المتحركة في العمليات الشائعة للغاز.

  2. القانون الأول للأنظمة المغلقة

    موازنة الطاقة لكتلة ثابتة، مطبَّقة على الغازات المثالية والمواد الصلبة والسوائل والبخار في الخزانات والأسطوانات ذات المكابس.

  3. موازنات الكتلة والطاقة لأجهزة التدفق المستقر

    حفظ الكتلة ومعادلة الطاقة للتدفق المستقر في الفوهات والتوربينات والضواغط والمضخات والصمامات الخانقة وغرف الخلط والمبادلات الحرارية، مع الكفاءات الأيزنتروبية.

  4. القانون الثاني: المحركات الحرارية والثلاجات وحدود كارنو

    نصّا كلفن–بلانك وكلاوزيوس، والعمليات العكوسة واللاعكوسة، وكفاءة كارنو وحدود معامل الأداء، وكيف يُختبر ادعاء أداء.

  5. الإنتروبي وتوليد الإنتروبي

    الإنتروبي بوصفه خاصية، ومبدأ ازدياد الإنتروبي، وتغيرات الإنتروبي للمواد النقية والمواد الصلبة والسائلة والغازات المثالية، وموازنة الإنتروبي للأنظمة المغلقة وللتدفق المستقر.

  6. الإكسيرجي واللاعكوسية وكفاءة القانون الثاني

    إكسيرجي الحرارة والتيارات المتدفقة (الطاقة المتاحة)، وهدم الإكسيرجي بوصفه درجة حرارة المحيط مضروبة في الإنتروبي المتولد، وكفاءتا القانونين الأول والثاني للتوربينات والمضخات والمبادلات الحرارية.

  7. دورات المحركات الترددية: أوتو وديزل والمزدوجة

    التحليل بالهواء القياسي لمحركات الإشعال بالشرارة والإشعال بالانضغاط: الكفاءة ودرجات حرارة الدورة ومتوسط الضغط الفعّال، وكيف تتقارن الدورات الثلاث.

  8. دورة التوربين الغازي (برايتون)

    دورة برايتون المثالية والفعلية، ونسبة الشغل الراجع، وأثر كفاءات المكونات، والاسترجاع والتبريد البيني وإعادة التسخين في محطات التوربينات الغازية.

  9. دورات القدرة البخارية: رانكن وإعادة التسخين وتسخين مياه التغذية

    دورة رانكن وطرق رفع كفاءتها، وسخان مياه التغذية المفتوح، ومعدل البخار، وتحليل هدم الإكسيرجي في محطة بخارية.

  10. دورات التبريد والمضخات الحرارية

    دورة الانضغاط البخاري على مخطط الضغط والإنثالبي، وسعة التبريد، ومعامل أداء الثلاجات والمضخات الحرارية، ونظرة القانون الثاني إلى خسائرها، وأنظمة التبريد الأخرى.

  11. الوقود والاحتراق

    الهواء النظري والزائد، ونسبة الهواء إلى الوقود، وتركيب النواتج ونقطة نداها، والحرارة المنطلقة من إنثالبيات التكوين، والقيم الحرارية، ودرجة حرارة اللهب الكاظم، وكفاءة المرجل.

  12. محطات القدرة والمحطة البخارية

    خارج دليل الهيئة: كيف تُصنف محطات القدرة، وتخطيط المحطة البخارية، ومولدات البخار، والتوربينات البخارية، وأنظمة المياه في المحطة، مع معاملي الحمل والسعة.

  13. محطات الغاز والديزل والدورة المركبة والتوليد المشترك والانبعاثات

    خارج دليل الهيئة: وحدات التوليد بالديزل، والدورات المركبة الغازية–البخارية، والتوليد المشترك ومعامل استفادته، والأثر البيئي لتوليد القدرة.

  14. تحلية مياه البحر: التبخير الومضي متعدد المراحل والتبخير متعدد التأثيرات والتناضح العكسي

    خارج دليل الهيئة: كيف تعمل التحلية الحرارية (التبخير الومضي متعدد المراحل والتبخير متعدد التأثيرات) والغشائية (التناضح العكسي)، وكيف يُقاس أداؤها.

أدلة أخرى في الهندسة الميكانيكية

كل أدلة المراجعة

اقرأ الدليل كاملاً بجانب أسئلة تدريبك.

افتح التطبيق