عدد وست

تعريفًا بالموضوع، عدد ويست (بالإنجليزية: West number) هو معلمة تجريبية تُستعمل لوصف أداء محركات ستيرلينغ والأنظمة الستيرلينية الأخرى. وهو مشابه إلى حد كبير لـعدد بيل، إذ يشير الرقم الأكبر إلى أداء أعلى؛ غير أن عدد ويست يتضمن تعويضًا يعتمد على درجة الحرارة. ويُستعمل عدد ويست غالبًا لتقدير القدرة الخارجة من محرك ستيرلينغ. وتبلغ قيمته المتوسطة نحو 0.25 لمجموعة واسعة من المحركات، رغم أنها قد تصل إلى 0.35، ولا سيما في المحركات التي تعمل مع فرق كبير في درجات الحرارة.

المراجع

• يمكن تعريف عدد ويست بالعلاقة:
• حيث:
• Wn هو عدد ويست.
• Wo هي القدرة الخارجة من المحرك، بوحدة واط.

• f هو تردد دورة المحرك، بوحدة هرتز (Hz).
• TH هي درجة الحرارة المطلقة لحيز التمدد أو السخان، بوحدة كلفن.
• TK هي درجة الحرارة المطلقة لحيز الانضغاط أو المبرد، بوحدة الكلفن.
• Bn هو عدد بيل لمحرك يعمل بين درجتي الحرارة TH وTK.

ومن جهة أخرى، عندما يكون عدد بيل معروفًا بينما يكون عدد ويست غير معروف، يمكن حساب عدد ويست. أولًا يُحسب عدد ويست عند درجتي الحرارة TH وTK اللتين حُدّد عندهما عدد بيل، ثم يُستعمل عدد ويست الناتج لحساب القدرة الخارجة عند درجات حرارة أخرى.

وصلات خارجية

وفي هذا الصدد، V هو الحجم المزاح لحيز التمدد، بوحدة المتر المكعب (م³)، أو بالسنتيمتر المكعب (سم³) إذا كان الضغط بالميغاباسكال.

كذلك، ولتقدير القدرة الخارجة لتصميم محرك جديد، تُفترض قيم اسمية لكل من عدد ويست، وضغط الغاز، والحجم المزاح، وتردد دورة المحرك، ثم تُحسب القدرة وفق العلاقة التالية:

كذلك، P هو متوسط ضغط الغاز، بوحدة الباسكال (Pa)، أو بالميغاباسكال (MPa) إذا كان الحجم بالسنتيمتر المكعب.

علاوةً على ذلك، فمثلًا، عندما تكون نسبة درجات الحرارة المطلقة مساوية لـ2، فإن عامل تصحيح درجة الحرارة في المعادلة يساوي 1/3. وعندما تكون نسبة درجات الحرارة المطلقة مساوية لـ3، يصبح هذا العامل 1/2. ويفسر هذا العامل الفرق بين معادلة ويست ومعادلة بيل، التي يُؤخذ فيها هذا الحد المتعلق بدرجة الحرارة ثابتًا. ويتفق هذا النهج مع معالجة عدد بيل وعلاقته بدرجات الحرارة في مراجع تصميم محركات ستيرلينغ. وعليه، يتراوح عدد بيل عادةً بين 0.10 و0.15، أي ما يعادل نحو ثلث إلى نصف قيمة عدد ويست.