Carnot vs Rankine cykel
Carnotcykel och Rankine-cykel är två cykler som diskuteras i termodynamik. Dessa diskuteras under värmemotorer. Värmemotorer är enheter eller mekanismer som används för att omvandla värme till arbete. Carnot-cykeln är en teoretisk cykel som ger maximal effektivitet som kan uppnås av en motor. Rankine-cykeln är en praktisk cykel som kan användas för att beräkna motorer från verkliga livet. Det är viktigt att ha en korrekt förståelse i dessa två cykler för att utmärka sig i termodynamik och alla fält som har samband med det. I den här artikeln ska vi diskutera vad Carnot-cykeln och Rankine-cykeln är, deras definitioner, deras tillämpningar, likheterna mellan Carnot-cykeln och Rankine-cykeln, och slutligen skillnaden mellan Carnot-cykeln och Rankine-cykeln.
Vad är Carnot Cycle?
Carnot-cykeln är en teoretisk cykel som beskriver en värmemotor. Innan Carnot-cykeln förklaras måste få termer definieras. Värmekälla definieras som en enhet med konstant temperatur som ger oändlig värme. Kylflänsen är en enhet med konstant temperatur som absorberar oändlig mängd värme utan att temperaturen ändras. Motorn är enheten eller processen som omvandlar värme från värmekällan till arbetet. Carnot-cykeln består av fyra steg.
1. Vändbar isotermisk expansion av gasen - Motorn är termiskt ansluten till källan. I detta steg absorberar den expanderande gasen värme från källan och fungerar på omgivningen. Gasens temperatur förblir konstant.
2. Vändbar adiabatisk expansion av gasen - Systemet är adiabatiskt vilket innebär att ingen värmeöverföring är möjlig. Motorn tas ut ur källan och isoleras. I detta steg absorberar inte gasen värme från källan. Kolven fortsätter att arbeta med omgivningen.
3. Vändbar isotermisk kompression - Motorn placeras på diskbänken och termiskt kontaktad. Gasen komprimeras så att omgivningen gör arbete på systemet.
4. Vändbar adiabatisk kompression - Motorn tas ut ur diskbänken och isoleras. Omgivningarna fortsätter att arbeta med systemet.
I Carnot-cykeln ges det totala arbetet som gjorts genom skillnaden mellan det arbete som utförts på omgivningen (steg 1 och 2) och det arbete som utförts av omgivningen (steg 3 och 4). Carnot-cykeln är den mest effektiva värmemotorn i teorin. Effektiviteten i Carnot-cykeln beror bara på källans och diskens temperaturer.
Vad är Rankine Cycle?
Rankine-cykeln är också en cykel som omvandlar värme till arbete. Rankine-cykeln är en praktiskt använd cykel för system som består av en ångturbin. Det finns fyra huvudprocesser i Rankine-cykeln
1. Arbetet av vätska till högt tryck från lågt tryck
2. Uppvärmningen av högtrycksvätskan till en ånga
3. Ångan expanderar genom en turbin som vrider turbinen och genererar därmed kraft
4. Ångan kyls tillbaka inuti kondensorn.
Vad är skillnaden mellan Carnot Cycle och Rankine Cycle?
• Carnot-cykeln är en teoretisk cykel medan Rankine-cykeln är en praktisk cykel.
• Carnot-cykeln säkerställer maximal effektivitet under ideala förhållanden, men Rankine-cykeln säkerställer drift under verkliga förhållanden.
• Effektiviteten som uppnås genom Rankine-cykeln är alltid lägre än i Carnot-cykeln.
