المضخة مقابل التوربين: الفرق والمقارنة

تعد المضخات والتوربينات جزءًا رئيسيًا من النمو الصناعي في العالم. في الصناعات ، لن تعمل العديد من جوانبها بدون أي منهما.

إنها كلمات شائعة في الكتب المدرسية المستخدمة في الهندسة الميكانيكية وكذلك الهندسة المدنية وحتى هندسة السيارات. من أجل توليد الطاقة ونقل مصدر الطاقة والطاقة ، يصبح كل من المضخة والتوربين فعالين.

الوجبات السريعة الرئيسية

1. المضخات عبارة عن أجهزة ميكانيكية تنقل السوائل عن طريق زيادة الضغط أو الطاقة الحركية ، بينما تقوم التوربينات بتحويل طاقة السوائل إلى طاقة ميكانيكية لتوليد الطاقة.
2. تستهلك المضخات الطاقة لنقل السوائل ، بينما تستغل التوربينات الطاقة من السوائل لإنتاج الكهرباء أو قيادة الآلات.
3. تُستخدم المضخات لتطبيقات مثل إمدادات المياه والري ونقل السوائل، بينما تستخدم التوربينات في توليد الطاقة، مثل توربينات الطاقة الكهرومائية وطاقة الرياح والبخار.

المضخة مقابل التوربينات

المضخات عبارة عن أجهزة تنقل السوائل من مكان إلى آخر ، بينما تولد التوربينات الطاقة من الطاقة الحركية للسائل. تزيد المضخات من ضغط السوائل ، بينما تقوم التوربينات بتحويل طاقة السائل إلى طاقة ميكانيكية أو كهربائية. تختلف المضخات والتوربينات من حيث النوع والحجم.

تعمل المضخة على أساس العديد من الأسباب العملية. الحركة الأكثر شيوعًا لمحرك المضخة هي الدوران ولكن هذا لا يعني عدم استخدام الحركة الخطية في المضخات.

من غير المعروف أن المضخات تستخدم الطاقة التي تكتسبها لتحويلها إلى أشكال أخرى. المضخات ليست دائمًا فعالة وهناك احتمالية أن الطاقة التي فقدتها المضخة يمكن أن تضيع من خلال العديد من الوسائل المختلفة.

A التوربينات هي آلة تُستخدم لإنشاء عمل أثناء استخدام الطاقة التي تكتسبها من خلال وسائل مثل المياه والطاقة الشمسية.

يُنظر إليه في العديد من الصناعات التي تعمل كوحدات صديقة للبيئة لتوليد واستخدام الطاقة المنتجة من خلال موارد غير محدودة مثل الطاقة الكهرومائية. لا يتم فقد أي طاقة ناتجة عن التوربينات حيث يتم تحويلها مباشرة إلى عمل.

جدول المقارنة

معلمات المقارنة	مضخة	التوربينات
وجود الشفرات	لا	نعم
يستخدم الطاقة الحركية	لا	نعم
يستخدم الطاقة الميكانيكية	نعم	لا
مبدأ	الحركة الخطية والدورانية	فقط الحركة الدورانية
أمثلة	ضاغط الهواء	طاحونة هوائية

ما هي المضخة؟

تم إدخال المضخة لتسهيل عملية سحب المياه من الآبار والخنادق العميقة الأخرى التي تم إنشاؤها لسحب المياه من طبقة المياه الجوفية.

تبلغ الطاقة الميكانيكية التي يتم استخدامها لدفع المياه من مستوى الأرض إلى أعلى وإحضارها بعد ارتفاع عدة أمتار في الارتفاع ، لكن هذا لا يعني أن المضخة تستخدم للمياه فقط. يتم استخدامه لجميع أنواع السوائل بما في ذلك الماء والهواء.

أثناء نقل السائل من موضع إلى آخر ، تضمن المضخة أن حالة طاقة المائع تنتقل دائمًا إلى حالة أعلى.

إذا قللت المضخة من حالة الطاقة لأي سائل من المفترض أن تحمله ، فيمكن القول إن كفاءة المضخة تنخفض بشكل كبير.

عندما تكون المضخة في حالة حركة ، هناك فرص كبيرة لاستخدام الطاقة الميكانيكية المعطاة للمضخة لنقل السائل لأغراض أخرى.

هذا يعني أنه يمكن استخدام هذه الطاقة للضوء والأصوات وحتى في الحركة الطفيفة للأنابيب التي يمر السائل من خلالها.

هناك ثلاثة أنواع من المضخات شائعة الاستخدام في الأماكن التي تزيد بشكل كبير من الناتج المحلي الإجمالي لبلد مثل المصانع والصناعات. هذه الثلاثة هي مضخات الرفع والإزاحة والجاذبية.

تخصص المضخة هو أنها لا تستطيع تحويل الطاقة الميكانيكية إلى أي شكل آخر ما لم يؤخذ في الاعتبار كمية الطاقة الصغيرة المفقودة.

لذلك ، يتم استخدام الطاقة المخزنة في المضخة فقط على السائل الذي تنقله لإنشاء مسارات جديدة وقياس ارتفاعات أعلى. ضواغط الهواء هي نوع من مضخات الرفع ويمكن رؤيتها في مكيفات الهواء وأنواع قليلة من الثلاجات.

تأخذ ضواغط الهواء الهواء الموجود في الغلاف الجوي وتحوله إلى أشكال مختلفة عن طريق نقله إلى داخل الجهاز.

ما هو التوربين؟

تم اختراع التوربينات في الزمن القديم كوسيلة لتوليد الطاقة والطاقة لإنجاز أعمال المدن الصغيرة.

تستخدم التوربينات السوائل لتوليد طاقة كافية عن طريق تحريك السائل داخل منطقة والتأكد من أن السائل يتقاطع مع جميع ريش التوربين.

تحتوي التوربينات على شفرات متصلة بنقطة واحدة على المحور المركزي للتوربين والتي تدور مع كل حركة.

الشفرات لها شكل يشبه شكل المروحة ويوفر هذا الشكل زخمًا كافيًا لاستخراج أقصى طاقة ممكنة من السائل المستخدم.

من المعروف أن جميع التوربينات متصلة بمضخة أو آلات مماثلة تسخر الطاقة من التوربينات لتنفيذ بعض المهام المحددة.

تُرى التوربينات في السدود ومحطات الطاقة الكهرومائية التابعة للحكومة أو غيرها من المنظمات الخاصة ذات الحجم الضخم تدفق مالي.

تستهلك طواحين الهواء والأنشطة التي تعمل بالرياح الطاقة الناتجة عن حركة ريش التوربينات التي تولد طاقة ميكانيكية يمكن تحويلها إلى عمل.

يمكن أن تفقد البيئة القدرة الممنوحة للتوربين بأشكال عديدة مثل الصوت والضوء. قد تشير حركة المحور في حركة دائرية أيضًا إلى أن الاحتكاك هو طريقة أخرى يتم فقدان الطاقة بها.

لكي يقوم التوربين بتوليد الطاقة في المضخة ، يجب توصيله بـ a مولد كهربائي الذي ينقل الطاقة إلى المضخة حتى تتمكن من تنفيذ الأعمال المنوطة بها.

الاختلافات الرئيسية بين المضخة والتوربينات

1. بينما لا تستطيع المضخات تحويل الطاقة التي لديها إلى أشكال مختلفة أخرى ، فإن التوربينات قادرة على تحويل طاقتها إلى أشكال طاقة أخرى.
2. من غير المعروف أبدًا أن التوربينات تغير مستوى الطاقة الذي يمتلكه السائل بينما تضمن المضخات زيادة مستوى الطاقة للسوائل دائمًا.
3. تعمل المضخات على مبدأ كل من الحركات الدورانية وكذلك الحركة الخطية لتنفيذ العمل ولكن التوربينات من ناحية أخرى تعمل على مبدأ الحركة الدورانية وحدها.
4. يقوم التوربين بتحويل الطاقة الحركية إلى طاقة ميكانيكية بينما تقوم المضخة بتحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة حركية.
5. لا تمتلك المضخات محورًا وشفرة للقيام بوظائفها بينما تحتوي التوربينات على محاور وشفرات.

مراجع حسابات

1. https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.109.233901
2. https://books.google.com/books?hl=en&lr=&id=wwplsy8sU6MC&oi=fnd&pg=PP1&dq=turbine&ots=le4p9Z0c4b&sig=Jmkv1pyOBlvLl7kcgwfINcjv_0k

آخر تحديث: 15 يوليو 2023