Den viktigaste skillnaden mellan Rankine-cykeln och Brayton-cykeln är att Rankine-cykeln är en ångcykel, medan Brayton-cykeln är en cykel mellan vätske- och ångfas.
Både Rankine-cykeln och Brayton-cykeln är termodynamiska cykler. En termodynamisk cykel är en sekvens av olika termodynamiska processer som involverar överföring av arbete och värme in och ut ur ett system som har varierande temperatur- och tryckförhållanden.
Vad är Rankine Cycle?
Rankine-cykeln är en modell som förutsäger prestandan hos en ångturbin. Modellen är en ångcykel. Det är en idealisk modell för den termodynamiska cykeln som äger rum i en värmemotor med fasförändring. Det finns fyra huvudkomponenter i Rankine-cykeln och vi kan bortse från friktionsförlusterna från någon av dessa fyra komponenter.
Figur 01: Rankine Cycle
Teorin bakom Rankine-cykeln används i värmekraftverk för att generera kraft. Effekten som genereras genom denna process beror på temperaturskillnaden mellan värmekällan och kylkällan. Om skillnaden är avsevärt hög kan vi utvinna mer kraft ur värmeenergi. Vanligtvis kan värmekällan som används här vara antingen kärnklyvning eller förbränning av fossila bränslen. Högre temperatur, desto bättre är källan. Under tiden inkluderar kalla källor kyltorn med en målvattenförekomst. Svalare temperaturen, bättre källan är. De fyra faserna i Rankine-cykeln är följande:
- Process 1-2: pumpa arbetsvätskan. Vätskan är i flytande tillstånd i detta skede. Därför kräver pumpen låg ingående energi. Pumpens tryck ökar under processen.
- Process 2-3: Högtrycksvätskan kommer in i en panna. Vätskan genomgår uppvärmning vid ett konstant tryck. Värmekällan appliceras här. Bildar torr-mättad ånga.
- Process 3-4: den torrmättade ångan expanderar genom en turbin. Här genereras ström. Då minskar temperaturen och trycket. Viss ånga kan också genomgå kondens.
- Process 4-1: Våt ånga kommer in i en kondensor, som bildar en mättad vätska vid konstant tryck.
Vad är Brayton Cycle?
Brayton-cykel är en termodynamisk cykel som beskriver hur en värmemotor med konstant tryck fungerar. Cykeln körs vanligtvis som ett öppet system. Men för kraven på termodynamisk analys betraktar vi det som ett slutet system genom att anta att avgaserna återanvänds under processen. Processen fick sitt namn efter vetenskapsmannen George Brayton. Den idealiserade modellen för Brayton-cykeln är följande:
Figur 02: Brayton-cykel
Cykeln innehåller tre komponenter. De är kompressorn, blandningskammaren och expandern. Brayton-motorer är vanligtvis av turbinmotortyp.
Vad är skillnaden mellan Rankine Cycle och Brayton Cycle?
Rankine-cykeln är en modell som beskriver prestandan hos en ångturbin, medan Brayton-cykeln är en termodynamisk cykel som beskriver hur en värmemotor med konstant tryck fungerar. Den viktigaste skillnaden mellan Rankine-cykeln och Brayton-cykeln är att Rankine-cykeln är en ångcykel, medan Brayton-cykeln är en cykel mellan vätske- och ångfas. Dessutom är en annan skillnad mellan Rankine-cykeln och Brayton-cykeln att det finns fyra komponenter i Rankine-cykeln medan det bara finns tre komponenter i Brayton-cykeln.
Infografiken nedan visar skillnaden mellan Rankine-cykeln och Brayton-cykeln.
Sammanfattning – Rankine Cycle vs Brayton Cycle
Både Rankine-cykeln och Brayton-cykeln är typer av termodynamiska cykler. Den viktigaste skillnaden mellan Rankine-cykeln och Brayton-cykeln är att Rankine-cykeln är en ångcykel, medan Brayton-cykeln är en cykel mellan vätske- och ångfas.
