கார்னோ சுழற்சி மற்றும் மாற்றியிருப்பதற்கு கார்னோ சுழற்சி

Carnot Cycle

கார்நோ சைக்கிள் என்பது வெப்பவியலில் உள்ள ஒரு சுழற்சி வடிவம் ஆகும், இது உலகில் உள்ள திறன்மிக்க சுழற்சி வடிவமாக அறியப்படுகிறது. கார்நோ சைக்கிள் வெப்ப ஊக்கத்தை மாற்றி பயனுள்ள வேலையை செய்யும் வகையில் உருவாக்குகிறது.

கார்நோ பீட்டனின் திறன் என்பது அதிக வெப்ப நிலையிலுள்ள தளத்தின் வெப்பநிலையின் விகிதத்தில் குறைந்த வெப்ப நிலையிலுள்ள தளத்தின் வெப்பநிலையின் விகிதத்தில் ஒன்று கழிக்கப்படும். கார்நோ சைக்கிள் எந்த சுழற்சியும் அல்லது பீட்டனும் அடையக்கூடிய அதிகார திறனின் உச்ச தரத்தில் உள்ளது.

சுழற்சியின் முதல் பகுதியில் வேலை செய்யப்படும் திரவம் மற்றும் சுழற்சியின் இரண்டாவது பகுதியில் திரவத்தில் வேலை செய்யப்படும். இரண்டு பிரிவுகளுக்கு இடையேயான வித்தியாசம் மொத்த வேலையை செய்து கொள்கிறது.

சுழற்சியின் திறனை அதிகப்படுத்துவதற்காக குறைந்த அளவில் வேலை செய்யும் மற்றும் அதிக அளவில் வழங்கும் சுழற்சியின் பயன்பாடு பயன்படுத்தப்படுகிறது. பொருளாதார சுழற்சிகள் உண்மையில் அடையக்கூடியது இல்லை, ஏனெனில் ஒவ்வொரு சுழற்சியிலும் உள்ள திரும்ப செய்ய முடியாத செயல்பாடுகள் அகற்றப்பட முடியாது.

திரும்ப செய்ய முடியும் சுழற்சிகளில் வேலை செய்யும் பீட்டன்கள் மற்றும் வெப்ப பீட்டன்கள் உண்மையில் உள்ள வெப்ப பீட்டன்களும் பொருளாதார சுழற்சிகளும் ஒப்பிடும் மாதிரிகளாக உள்ளன. உண்மையில் உள்ள சுழற்சியின் வளர்ச்சியில், திரும்ப செய்ய முடியும் சுழற்சி துவக்க புள்ளியாக உள்ளது மற்றும் தேவைகளை நிறைவு செய்ய மாற்றப்படுகிறது.

கார்நோ சைக்கிள் நான்கு திரும்ப செய்ய முடியும் சுழற்சிகளை (2 திரும்ப சீரான மற்றும் 2 திரும்ப அடியில்லா சுழற்சிகள்) கொண்டுள்ளது:

கார்நோ சைக்கிள் பின்வரும் பீட்டன் உதாரணத்தின் மூலம் காட்டப்படுகிறது:
படி 1 - 2
(திரும்ப சீரான விரிவாக்கம், Th = மாறிலி)

TH என்பது வாயுவின் தொடக்க வெப்பநிலையாகும், இது வெப்ப நிலை மற்றும் சிலிண்டர் தலையின் அருகில் உள்ள வெப்ப தளத்தின் வெப்பநிலையும் ஆகும்.

வாயு விரிவாக்கம் செய்யப்படும்போது வாயுவின் வெப்பநிலை குறைகிறது, இது தொடர்ச்சியாக வெப்ப தளத்திலிருந்து வாயுவிற்கு வெப்ப ஊக்கம் (dT) தருவதன் மூலம் சீராக வைக்கப்படுகிறது.
இந்த செயல்முறையின் போது வாயுவிற்கு தரப்படும் வெப்ப ஊக்கத்தின் அளவு Qh

படி 2 - 3
(திரும்ப அடியில்லா விரிவாக்கம், TH இருந்து TL)

வெப்ப தளம் அடியில்லா சீரான வெப்ப தளத்தினால் மாற்றப்படும்போது, வாயுவின் வெப்பநிலை Tl இருந்து Th வரை குறைகிறது.

இந்த செயல்முறை திரும்ப செய்ய முடியும் மற்றும் அடியில்லா சுழற்சி (மேலும் engineering thermodynamics சீரான வரையறை வெளிப்படையாக உள்ளது).

படி 3 - 4
(திரும்ப சீரான சுருக்கம், Tl = மாறிலி)

படி 3-ல், வெப்ப தளத்தின் மாற்றம் Tl இருந்து சிலிண்டர் தலையின் அடியில்லா சீரான வெப்ப தளத்தில் மாறுகிறது. வெளிப்புற உதவியால் பிஸ்டன் உள்ளே உள்ளே செல்லும்போது வாயுவில் வேலை செய்யப்படுகிறது, இதனால் வாயுவின் வெப்பநிலை அதிகரிக்கிறது.

ஆனால் வாயுவின் வெப்பநிலை சீராக வைக்கப்படுகிறது, இது வெப்பத்தை வெப்ப தளத்தில் நிறைவு செய்யும். இந்த செயல்முறையின் போது நிறைவு செய்யப்படும் வெப்ப ஊக்கத்தின் அளவு Ql.
படி 4 - 1
(திரும்ப அடியில்லா சுருக்கம், Tl இருந்து Th)

வெப்ப தளம் அடியில்லா சீரான வெப்ப தளத்தினால் மாற்றப்படும்போது, வாயுவின் வெப்பநிலை Tl இருந்து Th வரை அதிகரிக்கிறது.

மொத்த வேலை செய்யப்பட்டது

விரிவாக்க செயல்முறையின் போது வாயுவால் செய்யப்படும் வேலை வளைவின் கீழ் உள்ள பரப்பு 1-2-3.
சுருக்க செயல்முறையின் போது வாயுவில் செய்யப்படும் வேலை வளைவின் கீழ் உள்ள பரப்பு 3-4-1

எனவே, மொத்த வேலை செய்யப்படும் பரப்பு 1-2-3-4-1 வழியில் உள்ளது.

கார்நோ சைக்கிளின் முக்கியத்துவம்