Avainero Rankinen syklin ja Braytonin syklin välillä on, että Rankinen sykli on höyrykierto, kun taas Braytonin sykli on neste- ja höyryfaasien välinen sykli.
Sekä Rankinen sykli että Braytonin sykli ovat termodynaamisia syklejä. Termodynaaminen sykli on sarja erilaisia termodynaamisia prosesseja, joihin liittyy työn ja lämmön siirtyminen järjestelmään ja ulos järjestelmästä, jonka lämpötila- ja paineolosuhteet vaihtelevat.
Mikä on Rankine-sykli?
Rankine-sykli on malli, joka ennustaa höyryturbiinin suorituskyvyn. Malli on höyrykierto. Se on ihanteellinen malli termodynaamiseen kiertoon, joka tapahtuu lämpömoottorissa, jossa on vaihemuutos. Rankinen syklissä on neljä pääkomponenttia, ja voimme jättää huomioimatta minkä tahansa näistä neljästä komponentista aiheutuvat kitkahäviöt.
Kuva 01: Rankinen sykli
Rankinen syklin taustalla olevaa teoriaa käytetään lämpövoimalaitoksissa sähkön tuottamiseen. Tämän prosessin aikana tuotettu teho riippuu lämmönlähteen ja kylmän lähteen välisestä lämpötilaerosta. Jos ero on huomattavan suuri, voimme ottaa enemmän tehoa irti lämpöenergiasta. Yleensä tässä käytetty lämmönlähde voi olla joko ydinfissio tai polttava fossiilinen polttoaine. Mitä korkeampi lämpötila, sitä parempi lähde. Samaan aikaan kylmän lähteitä ovat jäähdytystornit, joissa on kohdevesistö. Mitä viileämpi lämpötila, sitä parempi lähde. Rankinen syklin neljä vaihetta ovat seuraavat:
- Prosessi 1-2: käyttönesteen pumppaus. Neste on tässä vaiheessa nestemäisessä tilassa. Siksi pumppu vaatii vähän syöttöenergiaa. Pumpun paine kasvaa prosessin aikana.
- Prosessi 2-3: Korkeapaineinen neste tulee kattilaan. Neste kuumenee vakiopaineessa. Tässä käytetään lämmönlähdettä. Muodostaa kuivakylläistä höyryä.
- Prosessi 3-4: kuivakyllästetty höyry laajenee turbiinin läpi. Täällä syntyy sähköä. Sitten lämpötila ja paine laskevat. Jotkut höyryt voivat myös tiivistyä.
- Prosessi 4-1: Märkä höyry tulee lauhduttimeen, joka muodostaa kylläisen nesteen vakiopaineessa.
Mikä on Brayton Cycle?
Brayton-sykli on termodynaaminen sykli, joka kuvaa vakiopaineisen lämpömoottorin toimintaa. Sykli toimii yleensä avoimena järjestelmänä. Mutta termodynaamisen analyysin vaatimuksia silmällä pitäen pidämme sitä suljettuna järjestelmän toimintana olettaen, että pakokaasuja käytetään uudelleen prosessin aikana. Prosessi on nimetty tiedemies George Braytonin mukaan. Ideaalimalli Brayton-syklille on seuraava:
Kuva 02: Brayton-sykli
Syklissä on kolme osaa. Ne ovat kompressori, sekoituskammio ja laajennin. Brayton-moottorit ovat yleensä turbiinimoottorityyppejä.
Mitä eroa Rankine-syklillä ja Brayton-syklillä on?
Rankine-sykli on malli, joka kuvaa höyryturbiinin suorituskykyä, kun taas Brayton-sykli on termodynaaminen sykli, joka kuvaa vakiopaineisen lämpömoottorin toimintaa. avainero Rankine-syklin ja Brayton-syklin välillä on, että Rankine-sykli on höyrykierto, kun taas Brayton-sykli on neste- ja höyryfaasien välinen sykli. Lisäksi toinen ero Rankinen syklin ja Braytonin syklin välillä on se, että Rankinen syklissä on neljä komponenttia, kun taas Braytonin syklissä on vain kolme komponenttia.
Alla oleva infografiikka taulukoi eron Rankinen syklin ja Braytonin syklin välillä.
Yhteenveto – Rankine Cycle vs Brayton Cycle
Sekä Rankinen sykli että Braytonin sykli ovat termodynaamisten syklien tyyppejä. avainero Rankinen syklin ja Braytonin syklin välillä on se, että Rankinen sykli on höyrykierto, kun taas Braytonin sykli on neste- ja höyryfaasien välinen sykli.
