دراجة همفري

دورة همفري هي الدورة الديناميكية الحرارية التي تحدث داخل محركات التفجير، مثل محركات التفجير الدورانية ، ومحركات التفجير النبضية ، وأنظمة التفجير النبضية بالضغط . ويمكن اعتبارها تعديلاً لدورة برايتون، حيث تُستبدل عملية إضافة الحرارة ذات الضغط الثابت في دورة برايتون بعملية إضافة حرارة ذات حجم ثابت ( عملية متساوية الحجم ). ^{[ 1 ]} وهي شكل من أشكال الاحتراق ذي الضغط المكتسب .

وبالتالي، تتكون دورة همفري المثالية من 4 عمليات:

1. انضغاط عكسي، أديباتي ( متساوي الإنتروبيا ) للغاز الداخل. خلال هذه المرحلة، يُضغط الغاز الداخل، عادةً بواسطة آلات توربينية . يرتفع ضغط الركود ودرجة الحرارة نتيجةً للشغل المبذول على الغاز بواسطة الضاغط. تبقى الإنتروبيا ثابتة. يرتفع الضغط الساكن وكثافة الغاز.
2. إضافة الحرارة بحجم ثابت. في هذه الخطوة، تُضاف الحرارة مع الحفاظ على حجم الغاز ثابتًا. في معظم الحالات، تُعتبر محركات دورة همفري دورات مفتوحة (أي أن الهواء يتدفق باستمرار)، مما يجعل من الصعب الحفاظ على "حجم ثابت" أثناء إضافة الحرارة. لذا، بدلًا من تحرك جبهة اللهب بسرعة دون سرعة الصوت ( الاحتراق البطيء ، وهو ما يحدث في محركات دورة برايتون (إضافة الحرارة بضغط ثابت))، يكون نمط الاحتراق انفجاريًا (أي أن اللهب يتحرك بسرعة تفوق سرعة الصوت المحلية). في حالة الاحتراق الانفجاري، تحدث إضافة الحرارة فقط لحجم قطاع صغير من الخليط المسبق (في حلقة غرفة الاحتراق) بحجم ثابت، بينما تعيد الأجزاء المتبقية ملء الغرفة بخليط مسبق جديد. تسمح هذه الطريقة بتدفق مستمر في النظام مع تحقيق شرط الحجم الثابت تقريبًا لعملية إضافة الحرارة.
3. تمددٌ عكسيٌّ (متساوي الإنتروبيا) للغاز. خلال هذه المرحلة، يتمدد الغاز الداخل، عادةً بواسطة الآلات التوربينية . ينخفض ​​ضغط الركود ودرجة الحرارة نتيجةً للعملية المستخرجة من الغاز بواسطة التوربين. تبقى الإنتروبيا ثابتة. ينخفض ​​الضغط الساكن وكثافة الغاز.
4. طرد الحرارة بضغط ثابت. في هذه المرحلة، تُزال الحرارة من سائل التشغيل مع الحفاظ على ضغط ثابت. في محركات الدورة المفتوحة، تمثل هذه العملية عادةً طرد الغاز من المحرك، حيث يتساوى ضغطه بسرعة مع الضغط الجوي المحيط، ويفقد حرارته ببطء إلى الغلاف الجوي، الذي يُعتبر خزانًا لا نهائيًا لتخزين الحرارة، بضغط ودرجة حرارة ثابتين.