أسباب قوة السحب في المداخن

مبدأ طفو الخشب تحت الماء هو نفسه، وذلك بسبب فرق الكثافة

كلما ارتفعت درجة الحرارة، انخفضت الكثافة، وبالتالي ينشأ ضغط سلبي في الدورة التالية

أعني، الهواء موجود خارج المدخنة، فكيف يؤثر على داخل المدخنة؟

أعني، الهواء موجود خارج المدخنة، فكيف يؤثر على داخل المدخنة؟

أعني، الهواء موجود خارج المدخنة، فكيف يؤثر على داخل المدخنة؟

يؤدي اختلاف درجات حرارة الغازات داخل وخارج المدخنة إلى اختلاف في كثافة الغازات، وهذا الاختلاف في الكثافة يخلق فرقًا في الضغط، أي ما يُعرف بقوة السحب في المدخنة، والتي تساعد على دفع تدفق الغازات رغم المقاومة. الحالة السلبية في قاع المدخنة هي سبب نشوء قوة الشفط فيه. ووفقًا لمعادلة الضغط السالب، h_سالب = H(γ_فراغ – γ_هواء)، يمكن معرفة أن العوامل التي تؤثر على قوة الضغط السالب في المدخنة هي ثلاثة، وهي H، γ_فراغ، وγ_هواء. (1) تأثير الارتفاع H: يتضح من المعادلة أنه كلما زاد الارتفاع H، أي كلما كان المدخنة أطول، زادت قوة السحب؛ وكلما قل الارتفاع H، أي كلما كانت المدخنة أقصر، قلت قوة السحب. (2) تأثير درجة حرارة الهواء: وفقًا للمعادلة، عند بقاء قيم H وγ ثابتتين، كلما زادت قيمة γ الخاصة بالهواء، أي كلما انخفضت درجة حرارة الهواء الخارجي، كانت قوة الشفط أكبر. في نفس المدخنة، وعندما يكون فتح الصمام متساويًا، فإن قوة السحب في فصل الشتاء تكون أكبر منها في فصل الصيف، كما أن قوة السحب ليلاً تكون أكبر منها نهارًا. وذلك لأن درجة حرارة الهواء الخارجي في الشتاء والليل أقل منها في الصيف والنهار، مما يؤدي إلى زيادة قيمة γ. (3) تأثير درجة حرارة الغازات: يتضح من المعادلة أنه، عند ثبات قيم H وγ، كلما زادت قيمة γ، انخفضت درجة حرارة الغازات، وبالتالي قلت قوة الشفط؛ أما إذا قلت قيمة γ، فإن درجة حرارة الغازات ترتفع، وبالتالي تزداد قوة الشفط. عند بدء تشغيل الفرن الجديد، يكون قوة السحب في المدخنة ضعيفة جدًا، لذلك كان العمال يشعلون نارًا في قاع المدخنة لرفع درجة حرارة الغازات داخلها، وبذلك يزداد قوة السحب، وهذا هو المبدأ. عند تصميم المداخن، يجب أخذ تأثير العوامل المذكورة أعلاه على قوة السحب في الاعتبار بشكل كامل، ولا يجوز التركيز على جانب واحد فقط دون الآخرين. على سبيل المثال، كلما كان الأسطوانة أطول، زادت قوة السحب بالطبع، لكن لا يجب أن تكون مرتفعة جدًا. لأنه كلما ارتفع المدخنة، زادت الحاجة إلى قاعدة متينة، ويجب أيضًا تحسين جودة البناء، مما يؤدي إلى ارتفاع التكلفة. علاوة على ذلك، كلما ارتفعت درجة حرارة الغازات المنبعثة، زادت قوة السحب بالطبع، لكن مع ذلك تزداد الحرارة التي تأخذها الغازات معها، مما يؤدي إلى زيادة فقدان الطاقة الحرارية وبالتالي انخفاض كفاءة الفرن الحرارية. درجة حرارة الهواء المحيط لا تتأثر بإرادة الإنسان، لكن عند تصميم المداخن، يجب أخذ مناخ المنطقة في الاعتبار، وتحديد درجة الحرارة المناسبة بناءً على أعلى درجات الحرارة التي تشهدها تلك المنطقة في فصل الصيف. لذلك، عند تصميم المداخن، يجب أخذ جميع العوامل في الاعتبار، وتقييم المزايا والعيوب، لتحقيق تصميم مناسب. عند تحديد قوة السحب في المدخنة، من أجل ضمان بلوغ أدنى قوة سحب مطلوبة، يجب إجراء الحسابات باستخدام أعلى درجات حرارة في فصل الصيف وأعلى نسب رطوبة هواء في المنطقة.

أعني، الهواء موجود خارج المدخنة، فكيف يؤثر على داخل المدخنة؟ هل يوجد أسطوانة داخلية من الخرسانة والفولاذ في المنتصف؟

أمم، استخدم شيئًا على شكل عمود لسكب بعض البنزين فيه، ثم ضعه في الماء، وانظر هل سيطفو البنزين أم لا. :)

سكبت نصف زجاجة من البنزين في الماء، لكن البنزين لم يحدث معه أي تفاعل؟