Carnot vs Rankine dövrü
Karnot dövrü və Rankine dövrü termodinamikada müzakirə olunan iki dövrdür. Bunlar istilik mühərrikləri altında müzakirə olunur. İstilik mühərrikləri istiliyi işə çevirmək üçün istifadə olunan cihazlar və ya mexanizmlərdir. Carnot dövrü nəzəri dövrdür və mühərrikin əldə edə biləcəyi maksimum səmərəliliyi verir. Rankine dövrü praktiki dövrdür və real həyat mühərriklərini hesablamaq üçün istifadə edilə bilər. Termodinamikada və onunla əlaqəli hər hansı bir sahədə üstün olmaq üçün bu iki dövrü düzgün başa düşmək çox vacibdir. Bu yazıda biz Carnot dövrü və Rankine dövrünün nə olduğunu, onların təriflərini, tətbiqlərini, Carnot dövrü ilə Rankine dövrü arasındakı oxşarlıqları və nəhayət Carnot dövrü ilə Rankine dövrü arasındakı fərqi müzakirə edəcəyik.
Carnot Cycle nədir?
Karno dövrü istilik mühərrikini təsvir edən nəzəri dövrdür. Carnot dövrünü izah etməzdən əvvəl bir neçə termini müəyyən etmək lazımdır. İstilik mənbəyi sonsuz istilik təmin edəcək sabit temperatur cihazı kimi müəyyən edilir. İstilik qəbuledicisi temperaturu dəyişmədən sonsuz miqdarda istilik udacaq sabit temperatur cihazıdır. Mühərrik istilik mənbəyindən istiliyi işə çevirən cihaz və ya prosesdir. Carnot dövrü dörd addımdan ibarətdir.
1. Qazın reversiv izotermik genişlənməsi - Mühərrik mənbə ilə termal bağlıdır. Bu addımda genişlənən qaz mənbədən istiliyi udur və ətrafda işləyir. Qazın temperaturu sabit qalır.
2. Qazın geri çevrilən adiabatik genişlənməsi - Sistem adiabatikdir, yəni heç bir istilik ötürülməsi mümkün deyil. Mühərrik mənbədən çıxarılır və izolyasiya edilir. Bu addımda qaz mənbədən heç bir istiliyi qəbul etmir. Porşen ətrafda işləməyə davam edir.
3. Ters çevrilə bilən izotermik sıxılma - Mühərrik lavabonun üzərinə yerləşdirilir və termal olaraq təmasda olur. Qaz sıxılır ki, ətraf sistemdə işləyir.
4. Geri dönən adiabatik sıxılma – Mühərrik lavabodan çıxarılır və izolyasiya edilir. Ətrafdakılar sistem üzərində işləməyə davam edir.
Karno dövrəsində görülən ümumi iş ətrafda görülən iş (1-ci və 2-ci addım) ilə ətrafın gördüyü iş (3-cü və 4-cü addım) arasındakı fərqlə verilir. Carnot dövrü nəzəri cəhətdən ən səmərəli istilik mühərrikidir. Carnot dövrünün səmərəliliyi yalnız mənbə və lavabo temperaturlarından asılıdır.
Rankine Cycle nədir?
Rankine dövrü də istiliyi işə çevirən bir dövrdür. Rankine dövrü buxar turbinindən ibarət sistemlər üçün praktiki olaraq istifadə olunan dövrdür. Rankine siklində dörd əsas proses var
1. Mayenin aşağı təzyiqdən yüksək təzyiqə çevrilməsi
2. Yüksək təzyiqli mayenin buxar halına salınması
3. Buxar turbini döndərən turbin vasitəsilə genişlənir və bununla da güc yaranır
4. Buxar kondensatorda yenidən soyudulur.
Carnot Cycle və Rankine Cycle arasında fərq nədir?
• Karnot dövrü nəzəri, Rankine dövrü isə praktiki dövrdür.
• Carnot dövrü ideal şəraitdə maksimum səmərəliliyi təmin edir, lakin Rankine dövrü real şəraitdə işləməyi təmin edir.
• Rankine dövrü ilə əldə edilən səmərəlilik həmişə Carnot dövründən aşağı olur.
