Diferența cheie dintre ciclul Rankine și ciclul Brayton este că ciclul Rankine este un ciclu de vapori, în timp ce ciclul Brayton este un ciclu între fazele lichide și cele de vapori.
Atât ciclul Rankine, cât și ciclul Brayton sunt cicluri termodinamice. Un ciclu termodinamic este o secvență de diferite procese termodinamice care implică transferul de lucru și căldură în și dinspre un sistem, care are condiții variabile de temperatură și presiune.
Ce este ciclul Rankine?
Ciclorul Rankine este un model care prezice performanța unei turbine cu abur. Modelul este un ciclu de vapori. Este un model ideal pentru ciclul termodinamic care are loc într-un motor termic cu schimbare de fază. Există patru componente majore în ciclul Rankine și putem neglija pierderile prin frecare de la oricare dintre aceste patru componente.
Figura 01: Ciclul Rankine
Teoria din spatele ciclului Rankine este folosită în centralele de generare a energiei termice pentru a genera energie. Puterea generată prin acest proces depinde de diferența de temperatură dintre sursa de căldură și sursa de rece. Dacă diferența este considerabil mare, atunci putem extrage mai multă putere din energia termică. De obicei, sursa de căldură folosită aici poate fi fie fisiunea nucleară, fie arderea combustibililor fosili. Cu cât temperatura este mai mare, cu atât sursa este mai bună. Între timp, sursele reci includ turnuri de răcire cu un corp de apă țintă. Mai rece temperatura, cu atât sursa este mai bună. Cele patru faze din ciclul Rankine sunt după cum urmează:
- Procesul 1-2: pomparea fluidului de lucru. Fluidul este în stare lichidă în această etapă. Prin urmare, pompa necesită energie de intrare scăzută. Presiunea pompei crește în timpul procesului.
- Procesul 2-3: Fluidul de în altă presiune intră într-un cazan. Fluidul este supus încălzirii la o presiune constantă. Aici se aplică sursa de căldură. Formează vapori uscat-saturați.
- Procesul 3-4: vaporii uscat-saturați se extind printr-o turbină. Aici se generează energie. Apoi temperatura și presiunea scad. Unii vapori pot suferi și condens.
- Procesul 4-1: vaporii umezi intră într-un condensator, care formează un lichid saturat la o presiune constantă.
Ce este ciclul Brayton?
Ciclul Brayton este un ciclu termodinamic care descrie funcționarea unui motor termic cu presiune constantă. Ciclul rulează de obicei ca un sistem deschis. Dar, pentru cerințele analizei termodinamice, o considerăm ca o funcționare în sistem închis, presupunând că gazele de eșapament sunt reutilizate în timpul procesului. Procesul a fost numit după omul de știință George Brayton. Modelul idealizat pentru ciclul Brayton este următorul:
Figura 02: Ciclul Brayton
Ciclul conține trei componente. Acestea sunt compresorul, camera de amestec și expansorul. Motoarele Brayton sunt de obicei de tipul motorului cu turbină.
Care este diferența dintre ciclul Rankine și ciclul Brayton?
Ciclorul Rankine este un model care descrie performanța unei turbine cu abur, în timp ce ciclul Brayton este un ciclu termodinamic care descrie funcționarea unui motor termic cu presiune constantă. Diferența cheie dintre ciclul Rankine și ciclul Brayton este că ciclul Rankine este un ciclu de vapori, în timp ce ciclul Brayton este un ciclu între fazele lichide și de vapori. În plus, o altă diferență între ciclul Rankine și ciclul Brayton este că există patru componente în ciclul Rankine, în timp ce există doar trei componente în ciclul Brayton.
Infografia de mai jos prezintă diferența dintre ciclul Rankine și ciclul Brayton.
Rezumat – Ciclul Rankine vs Ciclul Brayton
Atât ciclul Rankine, cât și ciclul Brayton sunt tipuri de cicluri termodinamice. Diferența cheie dintre ciclul Rankine și ciclul Brayton este că ciclul Rankine este un ciclu de vapori, în timp ce ciclul Brayton este un ciclu între fazele lichide și cele de vapori.
