Ключовата разлика между цикъла на Ранкин и цикъла на Брайтън е, че цикълът на Ранкин е цикъл на парите, докато цикълът на Брайтън е цикъл между течната и парната фаза.
Както цикълът на Ранкин, така и цикълът на Брайтън са термодинамични цикли. Термодинамичният цикъл е поредица от различни термодинамични процеси, които включват пренос на работа и топлина във и извън система, която има променливи условия на температура и налягане.
Какво е цикъл на Ранкин?
Цикълът на Ранкин е модел, който предвижда работата на парна турбина. Моделът е с парен цикъл. Това е идеален модел за термодинамичния цикъл, който се извършва в топлинна машина с фазова промяна. Има четири основни компонента в цикъла на Ранкин и можем да пренебрегнем загубите от триене от всеки от тези четири компонента.
Фигура 01: Цикъл на Ранкин
Теорията зад цикъла на Ранкин се използва в топлоелектрически централи за генериране на енергия. Генерираната мощност чрез този процес зависи от температурната разлика между източника на топлина и източника на студ. Ако разликата е значително голяма, тогава можем да извлечем повече енергия от топлинната енергия. Обикновено източникът на топлина, използван тук, може да бъде или ядрено делене, или изгаряне на изкопаеми горива. Колкото по-висока е температурата, толкова по-добър е източникът. Междувременно източниците на студ включват охладителни кули с целево водно тяло. Колкото по-ниска е температурата, толкова по-добър е източникът. Четирите фази в цикъла на Ранкин са както следва:
- Процес 1-2: изпомпване на работната течност. На този етап течността е в течно състояние. Следователно помпата изисква ниска входяща енергия. Налягането на помпата се увеличава по време на процеса.
- Процес 2-3: Течността под високо налягане влиза в котел. Течността се нагрява при постоянно налягане. Тук се прилага източникът на топлина. Образува суха наситена пара.
- Процес 3-4: сухата наситена пара се разширява през турбина. Тук се генерира мощност. След това температурата и налягането намаляват. Някои пари също могат да претърпят кондензация.
- Процес 4-1: Влажната пара влиза в кондензатор, който образува наситена течност при постоянно налягане.
Какво представлява цикълът на Брайтън?
Цикълът на Брейтън е термодинамичен цикъл, който описва работата на топлинен двигател с постоянно налягане. Цикълът обикновено протича като отворена система. Но за изискванията на термодинамичния анализ, ние го разглеждаме като работа на затворена система, като приемаме, че отработените газове се използват повторно по време на процеса. Процесът е кръстен на учения Джордж Брайтън. Идеализираният модел за цикъла на Брайтън е както следва:
Фигура 02: Цикъл на Брайтън
Цикълът съдържа три компонента. Те са компресор, смесителна камера и разширител. Двигателите Brayton обикновено са от типа турбинни двигатели.
Каква е разликата между цикъла на Ранкин и цикъла на Брайтън?
Цикълът на Ранкин е модел, който описва работата на парна турбина, докато цикълът на Брайтън е термодинамичен цикъл, който описва работата на топлинен двигател с постоянно налягане. Ключовата разлика между цикъла на Ранкин и цикъла на Брайтън е, че цикълът на Ранкин е цикъл на пара, докато цикълът на Брайтън е цикъл между течна и парна фаза. Освен това друга разлика между цикъла на Ранкин и цикъла на Брайтън е, че има четири компонента в цикъла на Ранкин, докато има само три компонента в цикъла на Брайтън.
Инфографиката по-долу представя в таблица разликата между цикъла на Ранкин и цикъла на Брайтън.
Резюме – Цикъл на Ранкин срещу цикъл на Брайтън
Както цикълът на Ранкин, така и цикълът на Брайтън са видове термодинамични цикли. Ключовата разлика между цикъла на Ранкин и цикъла на Брайтън е, че цикълът на Ранкин е цикъл на парите, докато цикълът на Брайтън е цикъл между течната и парната фаза.
