Nøgleforskellen mellem Rankine-cyklus og Brayton-cyklus er, at Rankine-cyklussen er en dampcyklus, hvorimod Brayton-cyklussen er en cyklus mellem væske- og dampfaser.
Både Rankine-cyklussen og Brayton-cyklussen er termodynamiske cyklusser. En termodynamisk cyklus er en sekvens af forskellige termodynamiske processer, der involverer overførsel af arbejde og varme ind og ud af et system, som har variable temperatur- og trykforhold.
Hvad er Rankine Cycle?
Rankine-cyklus er en model, der forudsiger ydeevnen af en dampturbine. Modellen er en dampkredsløb. Det er en ideel model til den termodynamiske cyklus, der foregår i en varmemotor med faseskift. Der er fire hovedkomponenter i Rankine-cyklussen, og vi kan negligere friktionstabene fra enhver af disse fire komponenter.
Figur 01: Rankine-cyklus
Teorien bag Rankine-cyklussen bruges i termiske kraftværker til at generere strøm. Den strøm, der genereres gennem denne proces, afhænger af temperaturforskellen mellem varmekilden og kuldekilden. Hvis forskellen er betydeligt høj, så kan vi trække mere strøm ud af varmeenergien. Norm alt kan varmekilden, der bruges her, enten være kernefission eller afbrænding af fossile brændstoffer. Højere temperatur, jo bedre er kilden. I mellemtiden omfatter kolde kilder køletårne med et målvandområde. Kølere temperaturen, bedre er kilden. De fire faser i Rankine-cyklussen er som følger:
- Proces 1-2: pumpning af arbejdsvæsken. Væsken er i flydende tilstand på dette stadium. Derfor kræver pumpen lav inputenergi. Pumpens tryk stiger under processen.
- Proces 2-3: Højtryksvæsken kommer ind i en kedel. Væsken undergår opvarmning ved konstant tryk. Her anvendes varmekilden. Danner tør-mættet damp.
- Proces 3-4: den tør-mættede damp udvider sig gennem en turbine. Her genereres strøm. Så falder temperaturen og trykket. Nogle dampe kan også undergå kondensering.
- Proces 4-1: Våd damp kommer ind i en kondensator, som danner en mættet væske ved konstant tryk.
Hvad er Brayton Cycle?
Brayton-cyklus er en termodynamisk cyklus, der beskriver, hvordan en varmemotor med konstant tryk fungerer. Cyklussen kører norm alt som et åbent system. Men for kravene til termodynamisk analyse betragter vi det som en lukket systemoperation ved at antage, at udstødningsgasser genbruges under processen. Processen blev opkaldt efter videnskabsmanden George Brayton. Den idealiserede model for Brayton-cyklussen er som følger:
Figur 02: Brayton-cyklus
Cyklusen indeholder tre komponenter. De er kompressoren, blandekammeret og ekspanderen. Brayton-motorer er norm alt i turbinemotortypen.
Hvad er forskellen mellem Rankine-cyklus og Brayton-cyklus?
Rankine-cyklus er en model, der beskriver ydeevnen af en dampturbine, mens Brayton-cyklus er en termodynamisk cyklus, der beskriver driften af en varmemotor med konstant tryk. Den vigtigste forskel mellem Rankine-cyklus og Brayton-cyklus er, at Rankine-cyklussen er en dampcyklus, hvorimod Brayton-cyklussen er en cyklus mellem væske- og dampfaser. Desuden er en anden forskel mellem Rankine-cyklussen og Brayton-cyklussen, at der er fire komponenter i Rankine-cyklussen, mens der kun er tre komponenter i Brayton-cyklussen.
Nedenstående infografik viser forskellen mellem Rankine-cyklus og Brayton-cyklus.
Opsummering – Rankine Cycle vs Brayton Cycle
Både Rankine-cyklus og Brayton-cyklus er typer af termodynamiske cyklusser. Den vigtigste forskel mellem Rankine-cyklus og Brayton-cyklus er, at Rankine-cyklussen er en dampcyklus, hvorimod Brayton-cyklussen er en cyklus mellem væske- og dampfaser.
