Kľúčový rozdiel medzi Rankinovým cyklom a Braytonovým cyklom je ten, že Rankinov cyklus je parný cyklus, zatiaľ čo Braytonov cyklus je cyklus medzi kvapalnou a parnou fázou.
Rankinov cyklus aj Braytonov cyklus sú termodynamické cykly. Termodynamický cyklus je sekvencia rôznych termodynamických procesov, ktoré zahŕňajú prenos práce a tepla dovnútra a von zo systému, ktorý má premenlivé teplotné a tlakové podmienky.
Čo je Rankinov cyklus?
Rankinov cyklus je model, ktorý predpovedá výkon parnej turbíny. Model je parný cyklus. Ide o ideálny model pre termodynamický cyklus, ktorý prebieha v tepelnom motore s fázovou zmenou. V Rankinovom cykle sú štyri hlavné zložky a straty trením z ktorejkoľvek z týchto štyroch zložiek môžeme zanedbať.
Obrázok 01: Rankinov cyklus
Teória Rankinovho cyklu sa používa v tepelných elektrárňach na výrobu energie. Výkon generovaný týmto procesom závisí od teplotného rozdielu medzi zdrojom tepla a zdrojom chladu. Ak je rozdiel značne vysoký, potom môžeme získať viac energie z tepelnej energie. Zvyčajne sa tu využíva zdroj tepla buď jadrové štiepenie alebo spaľovanie fosílnych palív. Čím vyššia teplota, tým lepší zdroj. Medzitým zdroje chladu zahŕňajú chladiace veže s cieľovým vodným útvarom. Čím je teplota nižšia, tým je zdroj lepší. Štyri fázy v Rankinovom cykle sú nasledovné:
- Proces 1-2: čerpanie pracovnej tekutiny. Kvapalina je v tomto štádiu v kvapalnom stave. Preto čerpadlo vyžaduje nízku vstupnú energiu. Tlak čerpadla sa počas procesu zvyšuje.
- Proces 2-3: Vysokotlaková kvapalina vstupuje do kotla. Kvapalina sa zahrieva pri konštantnom tlaku. Tu sa aplikuje zdroj tepla. Vytvára suchú nasýtenú paru.
- Proces 3-4: suchá nasýtená para expanduje cez turbínu. Tu sa generuje sila. Potom sa teplota a tlak znížia. Niektoré výpary môžu tiež kondenzovať.
- Proces 4-1: Mokrá para vstupuje do kondenzátora, ktorý vytvára nasýtenú kvapalinu pri konštantnom tlaku.
Čo je Braytonov cyklus?
Braytonov cyklus je termodynamický cyklus, ktorý popisuje fungovanie tepelného motora s konštantným tlakom. Cyklus zvyčajne prebieha ako otvorený systém. Ale pre požiadavky termodynamickej analýzy to považujeme za prevádzku uzavretého systému za predpokladu, že výfukové plyny sa počas procesu opätovne používajú. Proces bol pomenovaný po vedcovi Georgovi Braytonovi. Idealizovaný model pre Braytonov cyklus je nasledovný:
Obrázok 02: Braytonov cyklus
Cyklus obsahuje tri zložky. Sú to kompresor, zmiešavacia komora a expandér. Motory Brayton sú zvyčajne typu turbínového motora.
Aký je rozdiel medzi Rankinovým cyklom a Braytonovým cyklom?
Rankinov cyklus je model, ktorý popisuje výkon parnej turbíny, zatiaľ čo Braytonov cyklus je termodynamický cyklus, ktorý popisuje fungovanie tepelného motora s konštantným tlakom. Kľúčový rozdiel medzi Rankinovým cyklom a Braytonovým cyklom je v tom, že Rankinov cyklus je parný cyklus, zatiaľ čo Braytonov cyklus je cyklus medzi kvapalnou a parnou fázou. Okrem toho, ďalší rozdiel medzi Rankinovým cyklom a Braytonovým cyklom je ten, že v Rankinovom cykle sú štyri zložky, zatiaľ čo v Braytonovom cykle sú iba tri zložky.
Nasledujúca infografika znázorňuje rozdiel medzi Rankinovým cyklom a Braytonovým cyklom.
Zhrnutie – Rankinov cyklus vs. Braytonov cyklus
Rankinov cyklus aj Braytonov cyklus sú typy termodynamických cyklov. Kľúčový rozdiel medzi Rankinovým cyklom a Braytonovým cyklom je v tom, že Rankinov cyklus je parný cyklus, zatiaľ čo Braytonov cyklus je cyklus medzi kvapalnou a parnou fázou.
