Tyrbin ager cylch Rankine

Er bod cynnydd technolegol yn gyflym iawn, yn aml gallwch weld sefyllfa lle mae egwyddorion a ddefnyddir mewn planhigion modern a gafodd eu darganfod yn y ganrif ddiwethaf. Er enghraifft, cylch Rankine, a gafodd ei ddyfeisio yn y 19eg ganrif, yn cael ei ddefnyddio yn y tyrbinau stêm ac yn awr.

Y dyfeisiwr gwych

cylch Rankine ei ddarganfod gan ffisegydd Albanaidd a pheiriannydd a oedd yn byw ac yn gweithio yn y bedwaredd ganrif ar bymtheg. Mae'r ddyfais wedi cael ei enwi er anrhydedd y gwyddonydd mawr, a oedd hefyd yn gyd-sylfaenydd thermodynameg technegol.

Roedd William John Rankin Ganwyd yn 1820 yng Nghaeredin, lle bu'n astudio yn y Sefydliad am dair blynedd. Fodd bynnag, i orffen y lle hwn gallai'r gwyddonydd nid oherwydd y sefyllfa ariannol anodd. Ond nid oedd hyn yn atal ffisegydd dawnus gweithredu nifer o ddarganfyddiadau defnyddiol. Felly, yn 1849 cafodd yr hafaliadau thermodynameg, sy'n disgrifio'r berthynas rhwng ynni mecanyddol a gwres. Hefyd gynnal y gwaith o ddamcaniaeth ager-beiriant adeiladu a datblygu egwyddorion sylfaenol a oedd yn sail i waith yr uned hon. Mae'r darpariaethau hyn yn golygu y broses, a rhoddwyd yr enw yn anrhydedd y gwyddonydd - cylch Rankine.

Uchafbwyntiau

Mae'r cylch o weithredu yw'r mynegiant damcaniaethol y prosesau thermodynamig sy'n digwydd yn ystod y gweithfeydd pŵer stêm yn y modd ailadrodd. Gallwn wahaniaethu gweithrediadau sylfaenol megis eu cynnwys yn y cylch hwn:

• yr hylif yn anweddu ar bwysedd uchel;
• moleciwlau dŵr yn y cyflwr nwyol yn ehangu;
• stêm gwlyb cyddwyso ar y waliau y llong;
• pwysau hylif yn cael ei gynyddu (ddychwelyd i'r gwerth cychwynnol).

Gall fod yn nodi bod y effeithlonrwydd thermol cylch hwn mewn cyfrannedd union i'r tymheredd cychwynnol. Hefyd, effeithlonrwydd y broses hon yn cael ei achosi gan bwysau a chyflwr thermol y dangosydd ar y sefyllfa cyfeirio a'r allfa.

tyrbin ager

Mae'r uned hon yn peiriant gwres, o ganlyniad mae pwer trydan yn cael ei gynhyrchu. Gall y prif gydrannau o osod hwn yn cael ei gynrychioli yn y rhestr ganlynol:

• rhan symudol, sy'n cynnwys rotor a llafnau ynghlwm wrtho;
• aelod llonydd cael cydrannau fel ffroenell a stator.

Gall gwaith gosod yn cael ei nodweddu yn y modd hwn. Mae'r dŵr yn y cyflwr nwyol ar dymheredd uchel a gwasgedd yn cael ei fwydo i mewn i'r beipen tyrbin. Yma, yn y cyflymder uwchsonig yn trawsnewid egni potensial yn bâr cinetig, yr hon y pâr o gronyn yrru. Mae hyn, yn ei dro, yn creu llif nwy sy'n gweithredu ar y llafn tyrbin. Cylchdroi o'r elfennau hyn yn achosi i'r rotor i symud, a thrwy hynny gynhyrchu trydan. anwedd pellach o stêm, ac mae'n setlo mewn derbynnydd dŵr oer arbennig o'r hylif yn dal i fyny eto i mewn i'r cyfnewidydd gwres. Felly, mae yna ailadrodd o weithrediadau, sy'n cael ei wneud cylch Rankine.

Mae'r egwyddor hon yn cael ei ddefnyddio mewn systemau mewn gorsafoedd ynni niwclear, gan ei fod yn cael ei ddefnyddio mewn unedau tyrbin sefyll ar ei ben ei hun am gynhyrchu pŵer. Mae'r cynllun hwn yn bell y mwyaf effeithlon a darbodus. Mae planhigion sy'n gweithredu ar egwyddorion Rankine, dosbarthu ledled y byd.