Nøkkelforskjellen mellom Rankine-syklus og Brayton-syklus er at Rankine-syklusen er en dampsyklus, mens Brayton-syklusen er en syklus mellom væske- og dampfaser.
Både Rankine-syklusen og Brayton-syklusen er termodynamiske sykluser. En termodynamisk syklus er en sekvens av forskjellige termodynamiske prosesser som involverer overføring av arbeid og varme inn og ut av et system, som har variable temperatur- og trykkforhold.
Hva er Rankine Cycle?
Rankine-syklus er en modell som forutsier ytelsen til en dampturbin. Modellen er en dampsyklus. Det er en ideell modell for den termodynamiske syklusen som foregår i en varmemotor med faseendring. Det er fire hovedkomponenter i Rankine-syklusen, og vi kan neglisjere friksjonstapene fra alle disse fire komponentene.
Figur 01: Rankine-syklus
Teorien bak Rankine-syklusen brukes i termiske kraftproduksjonsanlegg for å generere kraft. Kraften som genereres gjennom denne prosessen avhenger av temperaturforskjellen mellom varmekilden og kuldekilden. Hvis forskjellen er betydelig høy, kan vi hente mer kraft ut av varmeenergi. Vanligvis kan varmekilden som brukes her enten være kjernefysisk fisjon eller brenning av fossilt brensel. Høyere temperatur, bedre er kilden. I mellomtiden inkluderer kalde kilder kjøletårn med en målvannforekomst. Kallere temperaturen, bedre er kilden. De fire fasene i Rankine-syklusen er som følger:
- Prosess 1-2: pumping av arbeidsvæsken. Væsken er i flytende tilstand på dette stadiet. Derfor krever pumpen lav inngående energi. Trykket på pumpen øker under prosessen.
- Prosess 2-3: Høytrykksvæsken kommer inn i en kjele. Væsken gjennomgår oppvarming ved konstant trykk. Her brukes varmekilden. Danner tørrmettet damp.
- Prosess 3-4: den tørrmettede dampen ekspanderer gjennom en turbin. Her genereres strøm. Da synker temperaturen og trykket. Noe damp kan også gjennomgå kondensering.
- Prosess 4-1: Våt damp kommer inn i en kondensator, som danner en mettet væske ved konstant trykk.
Hva er Brayton Cycle?
Brayton-syklus er en termodynamisk syklus som beskriver hvordan en varmemotor med konstant trykk fungerer. Syklusen kjører vanligvis som et åpent system. Men for kravene til termodynamisk analyse anser vi det som en lukket systemoperasjon ved å anta at eksosgasser gjenbrukes under prosessen. Prosessen ble oppk alt etter vitenskapsmannen George Brayton. Den idealiserte modellen for Brayton-syklusen er som følger:
Figur 02: Brayton-syklus
Syklusen inneholder tre komponenter. De er kompressoren, blandekammeret og ekspanderen. Brayton-motorer er vanligvis av typen turbinmotor.
Hva er forskjellen mellom Rankine Cycle og Brayton Cycle?
Rankine-syklus er en modell som beskriver ytelsen til en dampturbin, mens Brayton-syklus er en termodynamisk syklus som beskriver hvordan en varmemotor med konstant trykk fungerer. Den viktigste forskjellen mellom Rankine-syklus og Brayton-syklus er at Rankine-syklusen er en dampsyklus, mens Brayton-syklusen er en syklus mellom væske- og dampfaser. Dessuten er en annen forskjell mellom Rankine-syklusen og Brayton-syklusen at det er fire komponenter i Rankine-syklusen mens det bare er tre komponenter i Brayton-syklusen.
Infografien nedenfor viser forskjellen mellom Rankine-syklus og Brayton-syklus.
Sammendrag – Rankine Cycle vs Brayton Cycle
Både Rankine-syklusen og Brayton-syklusen er typer termodynamiske sykluser. Hovedforskjellen mellom Rankine-syklusen og Brayton-syklusen er at Rankine-syklusen er en dampsyklus, mens Brayton-syklusen er en syklus mellom væske- og dampfaser.
