Carnot vs Rankine cikls
Karotna cikls un Rankīna cikls ir divi cikli, par kuriem runā termodinamikā. Tie tiek apspriesti zem siltuma dzinējiem. Siltuma dzinēji ir ierīces vai mehānismi, kurus izmanto siltuma pārvēršanai darbā. Karnota cikls ir teorētisks cikls, kas dod maksimālu efektivitāti, ko var iegūt ar motoru. Rankine cikls ir praktisks cikls, ko var izmantot, lai aprēķinātu reālās dzīves motorus. Ir svarīgi, lai šajos divos ciklos būtu pienācīga izpratne, lai izceltos termodinamikā un jebkurā ar to saistītā jomā. Šajā rakstā mēs apspriedīsim Carnot ciklu un Rankine ciklu, to definīcijas, pielietojumu, līdzības starp Carnot ciklu un Rankine ciklu un, visbeidzot, atšķirību starp Carnot ciklu un Rankine ciklu.
Kas ir Carnot cikls?
Karnot cikls ir teorētisks cikls, kas apraksta siltuma dzinēju. Pirms Carnot cikla izskaidrošanas ir jānosaka daži termini. Siltuma avots ir definēts kā pastāvīgas temperatūras ierīce, kas nodrošinās bezgalīgu siltumu. Siltuma izlietne ir pastāvīgas temperatūras ierīce, kas absorbēs bezgalīgu daudzumu siltuma, nemainot temperatūru. Dzinējs ir ierīce vai process, kas siltumu no siltuma avota pārveido par darbu. Karnot cikls sastāv no četriem posmiem.
1. Gāzes atgriezeniska izotermiska izplešanās - motors ir termiski savienots ar avotu. Šajā posmā izplešanās gāze absorbē siltumu no avota un strādā pie apkārtnes. Gāzes temperatūra paliek nemainīga.
2. Gāzes atgriezeniska adiabātiska izplešanās - sistēma ir adiabātiska, tas nozīmē, ka siltuma pārnešana nav iespējama. Motors tiek izņemts no avota un izolēts. Šajā posmā gāze neuzsūc siltumu no avota. Virzulis turpina strādāt apkārtējos.
3. Atgriezeniska izotermiska saspiešana - Motors tiek novietots uz izlietnes un termiski saskaras. Gāze tiek saspiesta tā, ka apkārtējie strādā pie sistēmas.
4. Atgriezeniska adiabātiskā saspiešana - Motors tiek izņemts no izlietnes un izolēts. Apkārtējie turpina strādāt pie sistēmas.
Karotna ciklā kopējais paveiktais darbs tiek aprēķināts ar starpību starp apkārtnē paveikto darbu (1. un 2. solis) un apkārtnes paveikto (3. un 4. solis). Karotna cikls ir visefektīvākais siltuma dzinējs teorētiski. Karotna cikla efektivitāte ir atkarīga tikai no avota un izlietnes temperatūras.
Kas ir Rankine cikls?
Rankīna cikls ir arī cikls, kas siltumu pārvērš darbā. Rankine cikls ir praktiski izmantots cikls sistēmām, kas sastāv no tvaika turbīnas. Rankine ciklā ir četri galvenie procesi
1. Šķidruma apstrāde augstā spiedienā no zema spiediena
2. Augstspiediena šķidruma karsēšana tvaikos
3. Tvaiki izplešas caur turbīnu, pagriežot turbīnu, tādējādi radot jaudu
4. Tvaiki tiek atdzesēti atpakaļ kondensatora iekšpusē.
Kāda ir atšķirība starp Carnot ciklu un Rankine ciklu?
• Karota cikls ir teorētisks cikls, savukārt Rankine cikls ir praktisks.
• Karota cikls nodrošina maksimālu efektivitāti ideālos apstākļos, bet Rankine cikls nodrošina darbību reālos apstākļos.
• Rankine cikla laikā iegūtā efektivitāte vienmēr ir zemāka nekā Carnot ciklam.
