კარნო vs Rankine ციკლი
კარნოს ციკლი და რანკინის ციკლი არის თერმოდინამიკაში განხილული ორი ციკლი. ეს განხილულია სითბოს ძრავების ქვეშ. სითბოს ძრავები არის მოწყობილობები ან მექანიზმები, რომლებიც გამოიყენება სითბოს სამუშაოდ გადაქცევისთვის. კარნოს ციკლი არის თეორიული ციკლი, რომელიც იძლევა მაქსიმალურ ეფექტურობას, რაც შეიძლება მიღებულ იქნას ძრავით. Rankine ციკლი არის პრაქტიკული ციკლი, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას რეალური ძრავების გამოსათვლელად. სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია ამ ორი ციკლის სათანადო გაგება, რათა გამოირჩეოდეთ თერმოდინამიკაში და მასთან დაკავშირებულ ნებისმიერ სფეროში. ამ სტატიაში ჩვენ განვიხილავთ რა არის კარნოს ციკლი და რანკინის ციკლი, მათი განმარტებები, მათი გამოყენება, მსგავსება კარნოს ციკლსა და რანკინის ციკლს შორის და ბოლოს განსხვავება კარნოს ციკლსა და რანკინის ციკლს შორის.
რა არის კარნოს ციკლი?
კარნოს ციკლი არის თეორიული ციკლი, რომელიც აღწერს სითბოს ძრავას. კარნოს ციკლის ახსნამდე რამდენიმე ტერმინი უნდა განისაზღვროს. სითბოს წყარო განისაზღვრება, როგორც მუდმივი ტემპერატურის მოწყობილობა, რომელიც უზრუნველყოფს უსასრულო სითბოს. გამათბობელი არის მუდმივი ტემპერატურის მოწყობილობა, რომელიც შთანთქავს უსასრულო რაოდენობით სითბოს ტემპერატურის შეცვლის გარეშე. ძრავა არის მოწყობილობა ან პროცესი, რომელიც გარდაქმნის სითბოს სითბოს წყაროდან სამუშაოდ. კარნოს ციკლი შედგება ოთხი საფეხურისგან.
1. გაზის შექცევადი იზოთერმული გაფართოება - ძრავა თერმულად არის დაკავშირებული წყაროსთან. ამ ეტაპზე, გაფართოებული გაზი შთანთქავს სითბოს წყაროდან და მუშაობს გარემოზე. გაზის ტემპერატურა მუდმივი რჩება.
2. გაზის შექცევადი ადიაბატური გაფართოება - სისტემა ადიაბატურია, რაც ნიშნავს, რომ სითბოს გადაცემა შეუძლებელია. ძრავა ამოღებულია წყაროდან და იზოლირებულია. ამ ეტაპზე გაზი არ შთანთქავს რაიმე სითბოს წყაროდან. დგუში აგრძელებს მუშაობას გარემოზე.
3. შექცევადი იზოთერმული შეკუმშვა - ძრავა მოთავსებულია ნიჟარაზე და თერმულად უკავშირდება. გაზი შეკუმშულია ისე, რომ ირგვლივ მუშაობს სისტემაზე.
4. შექცევადი ადიაბატური შეკუმშვა - ძრავა ამოღებულია ნიჟარიდან და იზოლირებულია. გარემო აგრძელებს სისტემაზე მუშაობას.
კარნოს ციკლში მთლიანი შესრულებული სამუშაო მოცემულია გარემოზე შესრულებულ სამუშაოს (ნაბიჯი 1 და 2) და გარემოს მიერ შესრულებულ სამუშაოს (ნაბიჯი 3 და 4) შორის სხვაობით. კარნოს ციკლი თეორიულად ყველაზე ეფექტური სითბოს ძრავაა. კარნოს ციკლის ეფექტურობა დამოკიდებულია მხოლოდ წყაროსა და ჩაძირვის ტემპერატურაზე.
რა არის რანკინის ციკლი?
რანკინის ციკლი ასევე არის ციკლი, რომელიც სითბოს სამუშაოდ გარდაქმნის. რანკინის ციკლი არის პრაქტიკულად გამოყენებული ციკლი სისტემებისთვის, რომლებიც შედგება ორთქლის ტურბინისგან. რანკინის ციკლში ოთხი ძირითადი პროცესია
1. სითხის გადაქცევა მაღალ წნევაზე დაბალი წნევით
2. მაღალი წნევის სითხის გაცხელება ორთქლად
3. ორთქლი ფართოვდება ტურბინის მეშვეობით, რომელიც აბრუნებს ტურბინას, რითაც გამოიმუშავებს ენერგიას
4. ორთქლი ისევ გაცივდება კონდენსატორში.
რა განსხვავებაა კარნოს ციკლსა და რანკინის ციკლს შორის?
• კარნოს ციკლი არის თეორიული ციკლი, ხოლო რანკინის ციკლი არის პრაქტიკული.
• კარნოს ციკლი უზრუნველყოფს მაქსიმალურ ეფექტურობას იდეალურ პირობებში, მაგრამ რანკინის ციკლი უზრუნველყოფს მუშაობას რეალურ პირობებში.
• რანკინის ციკლით მიღებული ეფექტურობა ყოველთვის დაბალია, ვიდრე კარნოს ციკლის.
