Reale Beispiele für den Brayton-Zyklus in Strahltriebwerken und Gasturbinen

Der Brayton-Zyklus ist ein thermodynamischer Zyklus, der den Betrieb von Strahltriebwerken und Gasturbinen beschreibt, der die kontinuierliche Ansaugung, Kompression, Verbrennung und Expansion von Luft zur Erzeugung von Schub oder mechanischer Leistung beinhaltet. Dieser Zyklus ist für viele moderne Antriebs- und Stromerzeugungssysteme von grundlegender Bedeutung.

Jet-Triebwerke mit dem Brayton-Zyklus

Die meisten kommerziellen und militärischen Strahltriebwerke arbeiten nach dem Brayton-Zyklus. Luft wird in den Motor gesaugt und durch eine Reihe von Turbinen komprimiert. Kraftstoff wird dann eingespritzt und in der Brennkammer verbrannt, wodurch die Temperatur und der Druck der Gase erhöht werden. Die energiereichen Gase dehnen sich durch Turbinen aus, erzeugen Schub und treiben die Kompressoren an.

Beispiele hierfür sind Turbofan-Triebwerke für Verkehrsflugzeuge und Turbojet-Triebwerke für Militärflugzeuge, die für hohe Effizienz und Leistung ausgelegt sind und sich somit für verschiedene Luftfahrtanforderungen eignen.

Gasturbinen in Kraftwerken

Gasturbinen in Kraftwerken nutzen den Brayton-Zyklus zur Stromerzeugung. Luft wird komprimiert und mit Brennstoff vermischt, dann in einer Brennkammer verbrannt. Die dabei entstehenden heißen Gase dehnen sich durch Turbinen aus, die mit Generatoren verbunden sind und elektrische Leistung erzeugen. Diese Turbinen werden aufgrund ihrer schnellen Anlaufzeit und ihres hohen Wirkungsgrads geschätzt.

Sie werden häufig in Spitzenkraftwerken und kombinierten Kreislaufsystemen verwendet, in denen Abwärme aus der Gasturbine zur Erzeugung von zusätzlichem Strom durch eine Dampfturbine verwendet wird.

Häufige Arten von Gasturbinen