У раніновому циклі воду спочатку подають під тиском, а потім нагрівають для отримання пари, перш ніж її використовувати для обертання турбіни. Наскільки я знаю, це те, що вважається найкращим способом видобутку механічних робіт на турбіні, але я хочу зрозуміти, чому це так. Яким чином ми можемо отримати більше роботи на турбіні з пари, ніж із звичайної неопалюваної води без тиску?
Навіщо використовувати пар в ранговому циклі?
Відповіді:
Хороший спосіб зрозуміти, чому зміна фаз настільки важлива, - перегляньте діаграму тиску проти об'єму для циклу Ранкіна (шлях 1-2-3-4-1):
Пам'ятайте, що робочий вихід будь-якого термодинамічного циклу є інтегралом його PV-діаграми (області під кривою). Якби вода в циклі Ранкіна не нагрівалася до пари, її зміна об'єму була б дуже малою, як в процесах накачування / нагрівання, так і в процесах розширення / охолодження. І якби його об'єм не змінився суттєво, його крива ПВ майже не мала б площі. Таким чином, цикл давав би набагато менше робочого результату, ніж якби об'єм суттєво змінився та створив PV-діаграму з великим циклічним інтегралом. Пунктирна лінія (шлях 1-2-2'-3'-1) являє собою, як може виглядати шлях, якби використовувалася звичайна вода.
Багато ранніх теплових двигунів використовували робочу рідину, що працює лише на газовій фазі; Це не було, поки Ранкін або ДеЛаваль не прийшли (не пам'ятаю, хто), і виявили переваги використання фазової зміни циклу.
Цікаво. Чи це також причина того, що гідроелектричні водні турбіни та вітрогенератори настільки менш ефективні?
—
Павло
Важко порівняти ці два, оскільки вітрові та водні турбіни не використовують термодинамічні цикли. Також може не бути сильного стимулу зробити їх ефективнішими, оскільки енергія для початку "вільна".
—
Карлтон