Timthriall Rankine do thuirbín gaile

Cé go bhfuil dul chun cinn teicneolaíochta an-tapa, is minic go bhféadfaí cásanna a fheiceáil ina n-úsáideann prionsabail nua-aimseartha na prionsabail a fuarthas le linn na gcéadta bliain anuas. Mar shampla, timthriall Rankine, cumadh sa 19ú haois, a úsáidtear sna Tuirbíní gaile agus anois.

An t-aireagóir mór

D'aimsigh fisiceoir agus innealtóir na hAlban timthriall Rankin a bhí ina gcónaí agus a d'oibrigh sa chéid roimhe seo. Ainmníodh an t-aireagán i ndiaidh an eolaí mór seo, a bhí ar cheann de na bunaitheoirí teirmeidinimic theicniúil freisin.

Rugadh Rugán William John i 1820 i gcathair Dhún Éideann, áit a ndearna sé staidéar ar feadh trí bliana ag an institiúid. Mar sin féin, theip ar an eolaí an institiúid seo a chríochnú mar gheall ar staid airgeadais deacair. Ach níor stad sé seo ar an fisiceoir cumasach as roinnt fionnachtana úsáideach a dhéanamh. Mar sin, i 1849 fuair sé cothromóidí i teirmidinimic, ag cur síos ar an gcaidreamh idir fuinneamh meicniúil agus teas. Thóg sé teoiric inneall gaile chomh maith agus d'fhorbair sé na bunphrionsabail a chuireann bonn le hobair an aonaid seo. Is iad na forálacha seo ná an próiseas a tugadh an t-ainm in onóir don eolaí-an timthriall Rankin.

Buaicphointí

Is léiriú teoiriciúil é an timthriall seo ar obair na bpróiseas teirmidinimiciúil a tharlaíonn le linn oibriú na ngléasraí cumhachta gaile sa mhodh athrá. Is féidir oibríochtaí bunúsacha den sórt sin a dhéanamh amach sa timthriall seo:

• Evaporates an leacht ag brú ard;
• Na móilíní uisce sa stát gásach a leathnú;
• Coiscíonn gaile fola ar bhallaí an tsoithigh;
• brú leacht a mhéadú (ar ais chuig an luach tosaigh).

Is féidir a thabhairt faoi deara go bhfuil éifeachtacht theirmeach don timthriall seo i gcomhréir go díreach leis an teocht tosaigh. Chomh maith leis sin, déantar éifeachtúlacht an phróisis seo a chinneadh ag na luachanna brú agus an t-innéacs teasa stáit ag an suíomh tosaigh agus ag an asraon.

Tuirbín gaile

Is aonad seo ar inneall teasa, mar thoradh ar a bhfuil cumhacht leictreach a ghintear. Is féidir príomh-nóid na suiteála seo a chur i láthair sa liosta seo a leanas:

• Cuid shoghluaiste, atá comhdhéanta de rotor agus lanna seasta air;
• Gné stáisiúin a bhfuil codanna den sórt sin mar statóir agus soic.

Is féidir obair an ghléasra a shainaithint ar an mbealach seo. Uisce sa stát gásach ag teocht ard agus cuirtear brú isteach sa toisc tuirbín. Anseo, ag treoluas supersonach, cuireann fuinneamh féideartha an ghaile i bhfuinneamh cinéiteach, agus tá cáithníní an ghaile á dtiomáint. Cruthaíonn sé seo, ina dhiaidh sin, sreabhadh gásach a ghníomhaíonn ar na lanna tuirbíní. Ciallaíonn rothlú na n-eilimintí seo an rotor a bhogadh, rud a fhágann gur cruthaíodh leictreachas. Thairis sin, déantar comhdhlúthú an ghaile agus socraíonn sé i nglacadóir uisce fuaraithe speisialta, ón áit a gcuirtear an leacht isteach arís ar an malartóir teasa. Dá bhrí sin, athrá a dhéanamh ar oibríochtaí, is é sin, go ndéantar timthriall Rankine.

Tá an prionsabal a úsáidtear i gcórais i stáisiúin chumhachta núicléacha, mar go bhfuil sé in úsáid in aonaid tuirbín seasaimh aonair le haghaidh giniúint cumhachta. Is é an scéim seo an chuid is mó is éifeachtaí agus eacnamaíoch. Déantar suiteálacha atá ag obair ar phrionsabail Rankin, a dháileadh ar fud an domhain.