الفرق بين دورة كارنوت ورانكين

كارنوت مقابل دورة رانكين

دورة كارنوت ودورة رانكين هما دورتان نوقشت في الديناميكا الحرارية. وتناقش هذه تحت محركات الحرارة. محركات الحرارة هي الأجهزة أو الآليات التي تستخدم لتحويل الحرارة إلى العمل. دورة كارنوت هي دورة نظرية، والتي تعطي أقصى قدر من الكفاءة التي يمكن الحصول عليها من قبل المحرك. دورة رانكين هي دورة عملية، والتي يمكن استخدامها لحساب محركات الحياة الحقيقية. فمن الضروري أن يكون هناك فهم سليم في هاتين الدورتين من أجل التفوق في الديناميكا الحرارية وأي مجال يتعلق بها. في هذه المقالة، سنناقش ما هي دورة كارنوت ودورة رانكين، وتعريفاتها، وتطبيقاتها، والتشابه بين دورة كارنوت ودورة رانكين، وأخيرا الفرق بين دورة كارنوت ودورة رانكين.

ما هي دورة كارنوت؟

دورة كارنوت هي دورة نظرية، والتي تصف محرك الحرارة. وقبل شرح دورة كارنو، لا بد من تحديد مصطلحات قليلة. يتم تعريف مصدر الحرارة كجهاز درجة حرارة ثابتة، والتي سوف توفر الحرارة لانهائية. بالوعة الحرارة هو جهاز درجة حرارة ثابتة، والتي سوف تمتص كمية لانهائية من الحرارة دون تغيير درجة الحرارة. المحرك هو الجهاز أو العملية، التي تحول الحرارة من مصدر الحرارة إلى العمل. تتكون دورة كارنوت من أربع خطوات.

1. قابل للتعديل عكسيا من الغاز - المحرك متصل حراريا مع المصدر. في هذه الخطوة، امتصاص الغاز يمتص الحرارة من المصدر ويعمل على البيئة المحيطة. تبقى درجة حرارة الغاز ثابتة.

2. توسع أدياباتيك عكسها من الغاز - النظام هو معنى أدياباتيك لا نقل الحرارة ممكن. يتم إخراج المحرك من المصدر ومعزول. في هذه الخطوة، الغاز لا تمتص أي حرارة من المصدر. ويستمر المكبس في العمل على المحيط.

3. ضغط متساوي الحرارة قابل للانعكاس - يتم وضع المحرك على الحوض والاتصال حراريا. يتم ضغط الغاز بحيث المحيطة بها تقوم بعمل على النظام.

4. ضغط أدياباتيك عكسها - يؤخذ المحرك من بالوعة ومعزولة. لا تزال المناطق المحيطة بها تعمل على النظام.

في دورة كارنوت، يعطى مجموع العمل المنجز بالفرق بين العمل المنجز في المناطق المحيطة (الخطوة 1 و 2) والعمل الذي تقوم به المناطق المحيطة (الخطوة 3 و 4). دورة كارنوت هي محرك الحرارة الأكثر كفاءة من الناحية النظرية. كفاءة دورة كارنوت يعتمد فقط على درجات الحرارة من المصدر والوعة.

ما هي دورة رانكين؟

رانكين دورة هي أيضا دورة، الذي يحول الحرارة إلى العمل. دورة رانكين هي دورة تستخدم عمليا لأنظمة تتكون من توربين بخار.هناك أربع عمليات رئيسية في دورة رانكين

1. العمل من السوائل في الضغط العالي من الضغط المنخفض

2. تسخين السائل العالي الضغط في بخار

3. يتم توسيع البخار من خلال توربينات تحول التوربينات، وبالتالي توليد الطاقة

4. يتم تبريد البخار مرة أخرى داخل المكثف.

ما هو الفرق بين دورة كارنوت ودورة رانكين؟

دورة كارنوت هي دورة نظرية بينما دورة رانكين هي عملية.

• دورة كارنوت يضمن أقصى قدر من الكفاءة في ظل ظروف مثالية، ولكن دورة رانكين يضمن العملية في ظروف حقيقية.

الكفاءة التي حصل عليها دورة رانكين دائما أقل من دورة كارنوت.