Forskellen mellem Carnot og Rankine-cyklus

Carnot vs Rankine cyklus
 

Carnot-cyklus og Rankine-cyklus er to cyklusser, der diskuteres i termodynamik. Disse diskuteres under varmemotorer. Varmemotorer er enheder eller mekanismer, der bruges til at omdanne varme til arbejde. Carnot-cyklus er en teoretisk cyklus, der giver den maksimale effektivitet, der kan opnås med en motor. Rankine-cyklus er en praktisk cyklus, der kan bruges til at beregne motorer i det virkelige liv. Det er vigtigt at have en ordentlig forståelse af disse to cyklusser for at udmærke sig i termodynamik og ethvert felt, der er relateret til det. I denne artikel skal vi diskutere, hvad Carnot-cyklus og Rankine-cyklus er, deres definitioner, deres anvendelser, lighederne mellem Carnot-cyklus og Rankine-cyklus og til sidst forskellen mellem Carnot-cyklus og Rankine-cyklus.

Hvad er Carnot Cycle?

Carnot-cyklus er en teoretisk cyklus, der beskriver en varmemotor. Før Carnot-cyklus forklares, skal der defineres få udtryk. Varmekilde defineres som en enhed med konstant temperatur, der giver uendelig varme. Kølelegemet er en enhed med konstant temperatur, der optager uendelig mængde varme uden at ændre temperaturen. Motoren er enheden eller processen, der konverterer varme fra varmekilden til at arbejde. Carnot-cyklus består af fire trin.

1. Vendbar isotermisk ekspansion af gassen - Motoren er termisk forbundet med kilden. I dette trin absorberer den ekspanderende gas varme fra kilden og fungerer på omgivelserne. Temperaturen på gassen forbliver konstant.

2. Vendbar adiabatisk ekspansion af gassen - Systemet er adiabatisk, hvilket betyder, at ingen varmeoverførsel er mulig. Motoren tages ud af kilden og isoleres. I dette trin absorberer gassen ikke nogen varme fra kilden. Stemplet fortsætter med at arbejde på det omkringliggende.

3. Vendbar isotermisk komprimering - Motoren placeres i vasken og bringes i kontakt med den termisk. Gassen komprimeres, så de omkringliggende arbejder på systemet.

4. Vendbar adiabatisk kompression - Motoren tages ud af vasken og isoleres. Det omkringliggende fortsætter med at arbejde på systemet.

I Carnot-cyklussen gives det samlede arbejde, som er forskellen mellem det arbejde, der udføres på omgivelserne (trin 1 og 2), og det arbejde, der udføres af omgivelserne (trin 3 og 4). Carnot-cyklus er den mest effektive varmemotor i teorien. Carnot-cyklusens effektivitet afhænger kun af temperaturen på kilden og vasken.

Hvad er Rankine Cycle?

Rankine-cyklus er også en cyklus, der konverterer varme til arbejde. Rankine-cyklus er en praktisk anvendt cyklus til systemer, der består af en dampturbine. Der er fire hovedprocesser i Rankine-cyklussen

1. Arbejdet af væske til højt tryk fra et lavt tryk

2. Opvarmning af højtryksvæsken til en damp

3. Dampen ekspanderer gennem en turbin, der drejer turbinen, og genererer derved strøm

4. Dampen afkøles tilbage i kondensatoren.