A legfontosabb különbség a Rankine-ciklus és a Brayton-ciklus között az, hogy a Rankine-ciklus egy gőzciklus, míg a Brayton-ciklus a folyadék- és gőzfázisok közötti ciklus.
Mind a Rankine-ciklus, mind a Brayton-ciklus termodinamikai ciklusok. A termodinamikai ciklus különböző termodinamikai folyamatok sorozata, amelyek magukban foglalják a munka és a hő átvitelét egy olyan rendszerbe, amely változó hőmérsékleti és nyomásviszonyokkal rendelkezik.
Mi az a Rankine-ciklus?
A Rankine ciklus egy olyan modell, amely előrejelzi a gőzturbina teljesítményét. A modell egy gőzciklus. Ideális modell a termodinamikai körfolyamatokhoz, amelyek fázisváltásos hőgépben zajlanak. A Rankine-ciklusnak négy fő összetevője van, és figyelmen kívül hagyhatjuk e négy összetevő bármelyikének súrlódási veszteségét.
01. ábra: Rankine-ciklus
A Rankine-ciklus mögött meghúzódó elméletet hőerőművekben használják energiatermelésre. Az e folyamat során termelt teljesítmény a hőforrás és a hidegforrás közötti hőmérséklet-különbségtől függ. Ha lényegesen nagy a különbség, akkor a hőenergiából több teljesítményt nyerhetünk ki. Általában az itt használt hőforrás lehet maghasadás vagy égető fosszilis tüzelőanyagok. Minél magasabb a hőmérséklet, annál jobb a forrás. Eközben a hidegforrások közé tartoznak a célvíztesttel rendelkező hűtőtornyok. Minél hidegebb a hőmérséklet, annál jobb a forrás. A Rankine-ciklus négy fázisa a következő:
- 1-2. folyamat: a munkaközeg szivattyúzása. A folyadék ebben a szakaszban folyékony állapotban van. Ezért a szivattyú alacsony bemeneti energiát igényel. A szivattyú nyomása a folyamat során növekszik.
- 2-3. folyamat: A nagynyomású folyadék belép a kazánba. A folyadék állandó nyomáson melegszik. Itt alkalmazzák a hőforrást. Száraz telített gőzt képez.
- 3-4. folyamat: a szárazon telített gőz egy turbinán keresztül kitágul. Itt áram keletkezik. Ezután a hőmérséklet és a nyomás csökken. Egyes gőzök is lecsapódhatnak.
- 4-1. folyamat: A nedves gőz bejut a kondenzátorba, amely állandó nyomáson telített folyadékot képez.
Mi az a Brayton-ciklus?
A Brayton-ciklus egy termodinamikai ciklus, amely egy állandó nyomású hőmotor működését írja le. A ciklus általában nyitott rendszerként fut. A termodinamikai elemzés követelményeihez azonban zárt rendszerű működésnek tekintjük, feltételezve, hogy a folyamat során a kipufogógázokat újra felhasználják. Az eljárást George Brayton tudósról nevezték el. A Brayton-ciklus idealizált modellje a következő:
02. ábra: Brayton-ciklus
A ciklus három összetevőből áll. Ezek a kompresszor, a keverőkamra és az expander. A Brayton motorok általában turbinás motorok.
Mi a különbség a Rankine-ciklus és a Brayton-ciklus között?
A Rankine ciklus egy olyan modell, amely egy gőzturbina teljesítményét írja le, míg a Brayton-ciklus egy termodinamikai ciklus, amely egy állandó nyomású hőmotor működését írja le. A legfontosabb különbség a Rankine-ciklus és a Brayton-ciklus között az, hogy a Rankine-ciklus gőzciklus, míg a Brayton-ciklus a folyadék- és gőzfázisok közötti ciklus. Emellett egy másik különbség a Rankine-ciklus és a Brayton-ciklus között az, hogy a Rankine-ciklusnak négy összetevője van, míg a Brayton-ciklusnak csak három összetevője van.
Az alábbi infografika táblázatba foglalja a Rankine-ciklus és a Brayton-ciklus közötti különbséget.
Összefoglaló – Rankine ciklus vs Brayton ciklus
Mind a Rankine-ciklus, mind a Brayton-ciklus a termodinamikai ciklusok típusai. A legfontosabb különbség a Rankine-ciklus és a Brayton-ciklus között az, hogy a Rankine-ciklus egy gőzciklus, míg a Brayton-ciklus a folyadék- és a gőzfázis közötti ciklus.
