Цикъла Карно срещу Ранкин

Цикълът на Карно и цикъл на ранкин са два цикъла, обсъдени в термодинамиката. Те се обсъждат в топлинните двигатели. 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 се получи от двигател. Ранкиновият цикъл е практичен 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 постигнете превъзходство в термодинамиката и всяка област, свързана с нея. В тази статия ще обсъдим какво са цикълът на Карно и цикъл на ранкин, техните дефиниции, приложенията им, приликите между цикъла на Карно и цикъл на ранкин и накрая разликата между цикъл на Карно и цикъл на ранкин.

Какво е цикъл на Карно?

Цикълът на Карно е теоретичен цикъл, който описва топлинен двигател. Преди да се обясни цикълът на Карно, трябва да се дефинират няколко термина. Източникът на топлина се определя като устройство с постоянна температура, което ще осигурява 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 поглъща топлината от източника и върши работа 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 тази стъпка газът не абсорбира никаква топлина от източника. Буталото продължава да върши работа по околните.

3. Реверсивна изотермична компресия - Двигателят е поставен върху мивката и термично контактува. Газът се компресира, така че околните вършат работа по системата.

4. Реверсивна адиабатна компресия - двигателят се изважда от мивката и се изолира. Околните продължават да вършат работа по системата.

В цикъла на Карно общата работа е дадена чрез разлика между извършената работа в околността (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 е ранкинов цикъл?

Ранкиновият цикъл също е цикъл, който превръща топлината в работа. Ранкиновият цикъл е практически използван цикъл за системи, състоящи се от пара турбина. В цикъла на Ранкин има четири основни процеса

1. Работата на течността във високо налягане от ниско налягане

2. Нагряването на течността под високо налягане в пара

3. Парата се разширява чрез турбина, завъртяща турбината, като по този начин генерира мощност

4. Парата се охлажда обратно в кондензатора.