Chu kỳ Carnot vs Rankine
Chu trình Carnot và chu trình Rankine là hai chu trình được thảo luận trong nhiệt động lực học. Chúng được thảo luận dưới động cơ nhiệt. Động cơ nhiệt là thiết bị hoặc cơ cấu dùng để biến nhiệt thành công. Chu trình Carnot là một chu trình lý thuyết, mang lại hiệu suất tối đa mà động cơ có thể đạt được. Chu trình Rankine là một chu trình thực tế, có thể được sử dụng để tính toán các động cơ trong cuộc sống thực. Điều quan trọng là phải có sự hiểu biết đúng đắn về hai chu trình này để có thể vượt trội về nhiệt động lực học và bất kỳ lĩnh vực nào liên quan đến nó. Trong bài viết này, chúng ta sẽ thảo luận về chu trình Carnot và chu trình Rankine, định nghĩa của chúng, ứng dụng của chúng, sự giống nhau giữa chu trình Carnot và chu trình Rankine, và cuối cùng là sự khác biệt giữa chu trình Carnot và chu trình Rankine.
Chu trình Carnot là gì?
Chu trình Carnot là một chu trình lý thuyết, mô tả một động cơ nhiệt. Trước khi giải thích chu trình Carnot, cần phải xác định một số thuật ngữ. Nguồn nhiệt được định nghĩa là một thiết bị nhiệt độ không đổi, sẽ cung cấp nhiệt lượng vô hạn. Tản nhiệt là một thiết bị nhiệt độ không đổi, sẽ hấp thụ nhiệt lượng vô hạn mà không làm thay đổi nhiệt độ. Động cơ là thiết bị hoặc quá trình chuyển nhiệt từ nguồn nhiệt sang hoạt động. Chu trình Carnot bao gồm bốn bước.
1. Sự nở đẳng nhiệt thuận nghịch của chất khí - Động cơ được nối nhiệt với nguồn. Trong bước này, khí nở ra sẽ hấp thụ nhiệt từ nguồn và tác dụng lên môi trường xung quanh. Nhiệt độ của khí không đổi.
2. Sự giãn nở đoạn nhiệt thuận nghịch của chất khí - Hệ thống đoạn nhiệt nghĩa là không thể truyền nhiệt. Động cơ được đưa ra khỏi nguồn và được cách nhiệt. Trong bước này, khí không hấp thụ nhiệt từ nguồn. Pít-tông tiếp tục làm việc với xung quanh.
3. Nén đẳng nhiệt thuận nghịch - Động cơ được đặt trên bồn rửa và tiếp xúc nhiệt. Khí được nén để xung quanh hoạt động trên hệ thống.
4. Nén đoạn nhiệt thuận nghịch - Động cơ được đưa ra khỏi bồn rửa và được cách nhiệt. Xung quanh tiếp tục hoạt động trên hệ thống.
Trong chu trình Carnot, tổng công việc đã hoàn thành được tính bằng sự khác biệt giữa công việc được thực hiện đối với môi trường xung quanh (bước 1 và 2) và công việc được thực hiện bởi môi trường xung quanh (bước 3 và 4). Theo lý thuyết, chu trình Carnot là động cơ nhiệt hiệu quả nhất. Hiệu quả của chu trình Carnot chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ của nguồn và bồn rửa.
Chu kỳ Rankine là gì?
Chu trình Rankine cũng là một vòng tuần hoàn, biến nhiệt thành công. Chu trình Rankine là một chu trình được sử dụng thực tế cho các hệ thống bao gồm một tuabin hơi. Có bốn quy trình chính trong chu trình Rankine
1. Sự làm việc của chất lỏng thành áp suất cao từ áp suất thấp
2. Sự gia nhiệt của chất lỏng áp suất cao thành hơi
3. Hơi giãn nở thông qua một tuabin làm quay tuabin, do đó tạo ra công suất
4. Hơi được làm mát trở lại bên trong bình ngưng.
Sự khác biệt giữa Chu trình Carnot và Chu trình Rankine là gì?
• Chu trình Carnot là chu trình lý thuyết trong khi chu trình Rankine là chu trình thực tế.
• Chu trình Carnot đảm bảo hiệu quả tối đa trong điều kiện lý tưởng, nhưng chu trình Rankine đảm bảo hoạt động trong điều kiện thực tế.
• Hiệu suất thu được bởi chu trình Rankine luôn thấp hơn so với chu trình Carnot.
