Карно срещу ранкинов цикъл
Цикълът на Карно и цикълът на Ранкин са два цикъла, обсъждани в термодинамиката. Те се обсъждат при топлинни машини. Топлинните двигатели са устройства или механизми, които се използват за преобразуване на топлината в работа. Цикълът на Карно е теоретичен цикъл, който дава максимална ефективност, която може да бъде получена от двигателя. Ранкинов цикъл е практически цикъл, който може да се използва за изчисляване на двигатели от реалния живот. Жизненоважно е да имате правилно разбиране в тези два цикъла, за да превъзхождате термодинамиката и всяка свързана с нея област. В тази статия ще обсъдим какво представляват цикълът на Карно и цикълът на Ранкин, техните дефиниции, техните приложения, приликите между цикъла на Карно и цикъла на Ранкин и накрая разликата между цикъла на Карно и цикъла на Ранкин.
Какво представлява цикълът на Карно?
Цикълът на Карно е теоретичен цикъл, който описва топлинна машина. Преди да обясним цикъла на Карно, трябва да се дефинират няколко термина. Източникът на топлина се определя като устройство с постоянна температура, което ще осигури безкрайна топлина. Радиаторът е устройство с постоянна температура, което ще абсорбира безкрайно количество топлина, без да променя температурата. Двигателят е устройството или процесът, който преобразува топлината от източника на топлина в работа. Цикълът на Карно се състои от четири стъпки.
1. Обратимо изотермично разширение на газа - двигателят е термично свързан с източника. В тази стъпка разширяващият се газ абсорбира топлината от източника и работи върху околната среда. Температурата на газа остава постоянна.
2. Обратимо адиабатно разширение на газа - Системата е адиабатна, което означава, че не е възможен пренос на топлина. Двигателят се изважда от източника и се изолира. В този етап газът не абсорбира топлина от източника. Буталото продължава да работи върху околната среда.
3. Обратима изотермична компресия - двигателят се поставя върху мивката и се свързва термично. Газът се компресира, така че околните извършват работа по системата.
4. Обратима адиабатна компресия - двигателят е изваден от мивката и изолиран. Околните продължават да работят по системата.
В цикъла на Карно общата извършена работа се дава чрез разлика между работата, извършена върху околната среда (стъпки 1 и 2) и работата, извършена от околната среда (стъпки 3 и 4). Цикълът на Карно е най-ефективният топлинен двигател на теория. Ефективността на цикъла на Карно зависи само от температурите на източника и мивката.
Какво представлява цикълът на Rankine?
Цикълът на Ранкин също е цикъл, който превръща топлината в работа. Цикълът на Ранкин е практически използван цикъл за системи, състоящи се от парна турбина. В цикъла на Ранкин има четири основни процеса
1. Работата на флуида във високо налягане от ниско налягане
2. Нагряването на течността под високо налягане във пара
3. Парите се разширяват през турбина, въртяща турбината, като по този начин генерират мощност
4. Парите се охлаждат обратно в кондензатора.
Каква е разликата между цикъла на Карно и цикъла на Ранкин?
• Цикълът на Карно е теоретичен цикъл, докато цикълът на Ранкин е практически.
• Цикълът на Карно осигурява максимална ефективност при идеални условия, но цикълът на Ранкин осигурява работа в реални условия.
• Ефективността, получена от цикъла на Ранкин, винаги е по-ниска от тази на цикъла на Карно.
