Карно және Ренкин циклі
Карно циклі және Рэнкин циклі - термодинамикада талқыланатын екі цикл. Бұлар жылу қозғалтқыштарында талқыланады. Жылу қозғалтқыштары - жылуды жұмысқа айналдыру үшін қолданылатын құрылғылар немесе механизмдер. Карно циклі – қозғалтқыш алатын максималды тиімділікті беретін теориялық цикл. Rankine циклі - нақты өмір қозғалтқыштарын есептеу үшін пайдалануға болатын практикалық цикл. Термодинамикада және оған қатысты кез келген салада жетістіктерге жету үшін осы екі циклді дұрыс түсіну өте маңызды. Бұл мақалада біз Карно циклі мен Рэнкин циклі деген не екенін, олардың анықтамаларын, олардың қолданылуын, Карно циклі мен Рэнкин циклінің арасындағы ұқсастықтарды және ең соңында Карно циклі мен Ренкин циклінің арасындағы айырмашылықты талқылаймыз.
Карно циклі дегеніміз не?
Карно циклі – жылу қозғалтқышын сипаттайтын теориялық цикл. Карно циклін түсіндірмес бұрын бірнеше терминдерді анықтау керек. Жылу көзі шексіз жылуды қамтамасыз ететін тұрақты температуралық құрылғы ретінде анықталады. Жылу қабылдағыш - температураны өзгертпестен шексіз жылуды сіңіретін тұрақты температура құрылғысы. Қозғалтқыш - бұл жылу көзінен жылуды жұмысқа түрлендіретін құрылғы немесе процесс. Карно циклі төрт қадамнан тұрады.
1. Газдың қайтымды изотермиялық кеңеюі – Қозғалтқыш көзбен термиялық байланысқан. Бұл қадамда кеңейетін газ көзден жылуды сіңіреді және қоршаған ортада жұмыс істейді. Газдың температурасы тұрақты болып қалады.
2. Газдың қайтымды адиабаталық кеңеюі – Жүйе адиабаталық, яғни жылу беру мүмкін емес. Қозғалтқыш көзден алынып, оқшауланады. Бұл қадамда газ көзден жылуды сіңірмейді. Поршень айналадағы жұмысты жалғастыруда.
3. Қайтымды изотермиялық қысу – Қозғалтқыш раковинаға орналастырылады және термиялық байланыста болады. Айналадағылар жүйеде жұмыс істеуі үшін газ қысылған.
4. Қайтымды адиабаталық қысу – қозғалтқыш раковинадан шығарылады және оқшауланады. Айналадағылар жүйеде жұмыс істеуді жалғастыруда.
Карно циклінде жалпы орындалған жұмыс айналадағы орындалған жұмыс (1 және 2-қадам) мен айналадағы жұмыс (3 және 4-қадам) арасындағы айырмашылық арқылы беріледі. Карно циклі теориядағы ең тиімді жылу қозғалтқышы болып табылады. Карно циклінің тиімділігі тек көз бен раковинаның температурасына байланысты.
Рэнкин циклі дегеніміз не?
Рэнкин циклі де жылуды жұмысқа түрлендіретін цикл болып табылады. Рэнкин циклі бу турбинасынан тұратын жүйелер үшін іс жүзінде қолданылатын цикл болып табылады. Rankine циклінде төрт негізгі процесс бар
1. Сұйықтықтың төмен қысымнан жоғары қысымға айналуы
2. Жоғары қысымды сұйықтықты буға қыздыру
3. Бу турбинаны айналдыратын турбина арқылы кеңейіп, осылайша қуат шығарады
4. Бу конденсатордың ішінде қайтадан салқындатылады.
Карно циклі мен Ренкин циклінің айырмашылығы неде?
• Карно циклі теориялық цикл, ал Рэнкин циклі практикалық.
• Карно циклі тамаша жағдайларда максималды тиімділікті қамтамасыз етеді, бірақ Ренкин циклі нақты жағдайларда жұмысты қамтамасыз етеді.
• Ренкин циклі арқылы алынған тиімділік әрқашан Карно циклінен төмен.
