Չնայած տեխնոլոգիական առաջընթացը շատ արագ է, սովորական է տեսնել իրավիճակներ, երբ այսօրվա բույսերը օգտագործում են սկզբունքներ, որոնք հայտնաբերվել են անցյալ դարերում: Օրինակ, Rankine ցիկլը, որը հայտնագործվել է 19-րդ դարում, այսօր էլ օգտագործվում է շոգետուրբիններում:
Մեծ գյուտարար
Ռանկինի ցիկլը հայտնաբերվել է շոտլանդացի ֆիզիկոսի և ինժեների կողմից, ով ապրել և աշխատել է նախորդ դարում: Գյուտը կոչվել է այս մեծ գիտնականի անունով, ով նաև տեխնիկական թերմոդինամիկայի հիմնադիրներից էր։
Ռանկին Ուիլյամ Ջոնը ծնվել է 1820 թվականին Էդինբուրգ քաղաքում, որտեղ նա երեք տարի սովորել է ինստիտուտում։ Սակայն գիտնականին չի հաջողվել ավարտել այս հաստատությունը ֆինանսական ծանր վիճակի պատճառով։ Բայց դա չխանգարեց շնորհալի ֆիզիկոսին մի շարք օգտակար բացահայտումներ անել։ Այսպիսով, 1849 թվականին նա ստացավ թերմոդինամիկայի հավասարումներ, որոնք նկարագրում էին մեխանիկական էներգիայի և ջերմության միջև կապը։ Նա նաև իրականացրել է շոգեմեքենայի տեսության կառուցումը և մշակել այն հիմնական սկզբունքները, որոնք հիմք են հանդիսացել այս միավորի շահագործման համար։ Այս դրույթները կազմում են գործընթացըգիտնականի անունով՝ Ռանկինի ցիկլը։
Կարևորություններ
Այս ցիկլը ջերմադինամիկական պրոցեսների աշխատանքի տեսական արտահայտությունն է, որը տեղի է ունենում գոլորշու էլեկտրակայանների աշխատանքի կրկնման ռեժիմում: Մենք կարող ենք տարբերակել այս ցիկլի մեջ ներառված հետևյալ հիմնական գործողությունները՝
- հեղուկը գոլորշիանում է բարձր ճնշման տակ;
- ջրի մոլեկուլները գազային վիճակում ընդլայնվում են;
- խոնավ գոլորշի խտանում է նավի պատերին;
- հեղուկի ճնշումը մեծանում է (վերադառնում է սկզբնական արժեքին):
Կարելի է նշել, որ այս ցիկլի ջերմային արդյունավետությունը ուղիղ համեմատական է սկզբնական ջերմաստիճանին: Նաև այս գործընթացի արդյունավետությունը կախված է ճնշման արժեքներից և ջերմային վիճակի ինդեքսից մեկնարկային դիրքում և ելքում:
Գոլորշի տուրբին
Այս միավորը ջերմային շարժիչ է, որն արտադրում է էլեկտրաէներգիա: Այս տեղադրման հիմնական բաղադրիչները կարող են ներկայացված լինել հետևյալ ցանկում՝
- շարժվող մաս, որը բաղկացած է ռոտորից և դրան ամրացված շեղբերից;
- անշարժ տարր այնպիսի մասերով, ինչպիսիք են ստատորը և վարդակները:
Գործարանը կարելի է բնութագրել հետևյալ կերպ. Տուրբինի վարդակներին գազային վիճակում ջուր է մատակարարվում բարձր ջերմաստիճանի և ճնշման տակ: Այստեղ, գերձայնային արագությամբ, գոլորշու պոտենցիալ էներգիան վերածվում է կինետիկ էներգիայի, և մասնիկները շարժվում են։զույգ. Սա, իր հերթին, ստեղծում է գազային հոսք, որը գործում է տուրբինի շեղբերների վրա: Այս տարրերի պտույտը հանգեցնում է ռոտորի շարժմանը, որի արդյունքում առաջանում է էլեկտրաէներգիա։ Այնուհետև գոլորշին խտանում է, և այն նստում է հատուկ սառեցված ջրի ընդունիչում, որտեղից հեղուկը կրկին ուժով մտնում է ջերմափոխանակիչ: Այսպիսով, գործողությունները կրկնվում են, այսինքն՝ իրականացվում է Ռանկինի ցիկլը։
Այս սկզբունքը կիրառվում է ատոմակայանների կայանքներում, այն նաև օգտագործվում է էլեկտրաէներգիայի արտադրության համար ինքնավար տուրբինային կայանքների շահագործման մեջ։ Այս սխեման, ըստ էության, ամենաարդյունավետն է և տնտեսապես: Ռանկինի վրա հիմնված բույսերը տարածված են ամբողջ աշխարհում։
