Ero Carnot- ja Rankine-syklin välillä

Carnot vs Rankine -sykli
 

Carnot-sykli ja Rankine-sykli ovat kaksi sykliä, joista keskustellaan termodynamiikassa. Näistä keskustellaan lämpömoottoreissa. Lämpömoottorit ovat laitteita tai mekanismeja, joita käytetään muuntamaan lämpö lämmöksi työksi. Carnot-sykli on teoreettinen sykli, joka antaa moottorille maksimaalisen hyötysuhteen. Rankine-sykli on käytännöllinen sykli, jota voidaan käyttää todellisen moottorin laskemiseen. On elintärkeää, että näillä kahdella jaksolla on asianmukainen ymmärtäminen, jotta voitaisiin saavuttaa erinomainen vaikutus termodynamiikkaan ja mihin tahansa siihen liittyvään alaan. Tässä artikkelissa aiomme keskustella siitä, mitä Carnot-sykli ja Rankine-sykli ovat, niiden määritelmiä, sovelluksia, Carnot-syklin ja Rankine-syklin yhtäläisyyksiä ja lopuksi eroa Carnot-syklin ja Rankine-syklin välillä.

Mikä on Carnot Cycle?

Carnot-sykli on teoreettinen sykli, joka kuvaa lämpömoottoria. Ennen kuin selitetään Carnot-sykli, on määriteltävä muutama termi. Lämmönlähde on vakiolämpötilalaite, joka tuottaa ääretöntä lämpöä. Jäähdytyselementti on vakion lämpötilan laite, joka imee ääretön määrän lämpöä muuttamatta lämpötilaa. Moottori on laite tai prosessi, joka muuntaa lämmön lämmönlähteestä toimimaan. Carnot-sykli koostuu neljästä vaiheesta.

1. Kaasun palautuva isoterminen laajeneminen - Moottori on kytketty termisesti lähteeseen. Tässä vaiheessa laajeneva kaasu absorboi lämpöä lähteestä ja toimii ympäristössä. Kaasun lämpötila pysyy vakiona.

2. Kaasun palautuva adiabaattinen laajeneminen - Järjestelmä on adiabaattinen, joten lämmönsiirto ei ole mahdollista. Moottori otetaan pois lähteestä ja eristetään. Tässä vaiheessa kaasu ei ime lämpöä lähteestä. Mäntä jatkaa työtä ympäröivään.

3. Käännettävä isoterminen puristus - Moottori asetetaan pesualtaan päälle ja koskettaa sitä termisesti. Kaasu puristetaan niin, että ympäröivät tekevät töitä järjestelmässä.

4. Käännettävä adiabaattinen puristus - Moottori otetaan pois pesuallasta ja eristetään. Ympäröivät jatkavat järjestelmän työskentelyä.

Carnot-syklissä kokonaistyö saadaan ympäristöllä (vaiheet 1 ja 2) tehdyn työn ja ympäristön tekemän työn (vaiheet 3 ja 4) erotuksella. Carnot-sykli on teoriassa tehokkain lämpömoottori. Carnot-syklin tehokkuus riippuu vain lähteen ja pesualtaan lämpötiloista.

Mikä on Rankine Cycle?

Rankine-sykli on myös sykli, joka muuttaa lämmön työksi. Rankine-sykli on käytännössä käytetty sykli järjestelmiin, jotka koostuvat höyryturbiinista. Rankine-syklissä on neljä pääprosessia

1. Nesteen työstö korkeapaineeksi matalasta paineesta

2. Korkeapaineisen nesteen kuumentaminen höyryksi

3. Höyry laajenee turbiinia kääntävän turbiinin läpi tuottaen siten voimaa

4. Höyry jäähdytetään takaisin lauhduttimen sisään.