Bien que le progrès technologique soit très rapide,vous pouvez souvent voir des situations où les installations modernes utilisent des principes découverts au cours des siècles passés. Par exemple, le cycle Rankine, qui a été inventé au 19ème siècle, est encore utilisé dans les turbines à vapeur aujourd'hui.
Grand inventeur
Le cycle de Rankine a été découvert par un physicien écossais etingénieur qui a vécu et travaillé le siècle avant dernier. L'invention a été nommée d'après ce grand scientifique qui a également été l'un des fondateurs de la thermodynamique technique.
Rankin William John est né en 1820 dans la villeEdimbourg, où il a étudié pendant trois ans à l'institut. Cependant, le scientifique n'a pas réussi à terminer cette institution en raison de la situation financière difficile. Mais cela n'a pas empêché le physicien doué de faire un certain nombre de découvertes utiles. Ainsi, en 1849, il obtint des équations en thermodynamique décrivant la relation entre l'énergie mécanique et la chaleur. Il a également réalisé la construction de la théorie de la machine à vapeur et développé les principes de base qui ont formé la base du fonctionnement de cette unité. Ces dispositions constituent le processus qui a été nommé en l'honneur du scientifique - le cycle de Rankine.
Faits saillants
Ce cycle est une expression théoriquetravail des processus thermodynamiques intervenant lors du fonctionnement des centrales à vapeur en mode répétition Il est possible de distinguer les opérations de base suivantes incluses dans ce cycle:
- le liquide s'évapore à haute pression;
- les molécules d'eau à l'état gazeux se dilatent;
- la vapeur humide se condense sur les parois du navire;
- la pression du fluide augmente (revient à la valeur d'origine).
On peut noter que l'efficacité thermique de cecycle est directement proportionnel à la température initiale. Aussi, l'efficacité de ce procédé est due aux valeurs de pression et à l'indicateur de l'état thermique en position initiale et en sortie.
Turbine à vapeur
Cette unité est un moteur thermique qui produit de l'électricité. Les nœuds principaux de cette installation peuvent être représentés dans la liste suivante:
- la partie mobile, qui est constituée d'un rotor et de pales fixées dessus;
- un élément fixe ayant des composants tels qu'un stator et des buses.
Le fonctionnement de l'installation peut être caractérisé comme suitfaçon. De l'eau à l'état gazeux à température et pression élevées est fournie aux buses de la turbine. Ici, à vitesse supersonique, l'énergie potentielle de la vapeur se transforme en énergie cinétique, et les particules de vapeur se mettent en mouvement. Ceci, à son tour, crée un courant gazeux qui agit sur les aubes de turbine. La rotation de ces éléments oblige le rotor à se déplacer, ce qui entraîne la production d'électricité. Ensuite, la vapeur se condense et se dépose dans un réservoir d'eau glacée spécial, d'où le liquide est à nouveau aspiré dans l'échangeur de chaleur. Ainsi, les opérations sont répétées, c'est-à-dire que le cycle de Rankine est effectué.
Ce principe est utilisé dans les installations surcentrales nucléaires, il est également utilisé dans l'exploitation de centrales à turbine autonomes pour la production d'électricité. Ce système est de loin le plus efficace et le plus économique. Les installations fonctionnant selon les principes de Rankine sont utilisées dans le monde entier.
