Ο κύκλος Brayton είναι ένας θερμοδυναμικός κύκλος που περιγράφει τη λειτουργία των κινητήρων αεριωθούμενων και των αεριοστροβίλων. Περιλαμβάνει τη συνεχή πρόσληψη, συμπίεση, καύση, και επέκταση του αέρα για την παραγωγή ώθησης ή μηχανικής ισχύος.

Μηχανές Jet Χρησιμοποιώντας τον κύκλο Brayton

Οι περισσότεροι εμπορικοί και στρατιωτικοί κινητήρες αεριωθούμενων λειτουργούν με βάση τον κύκλο Brayton. Ο αέρας έλκεται στον κινητήρα και συμπιέζεται από μια σειρά στροβίλων. Στη συνέχεια, το καύσιμο εγχέεται και καίγεται στον θάλαμο καύσης, αυξάνοντας τη θερμοκρασία και την πίεση των αερίων. Τα αέρια υψηλής ενέργειας διαστέλλεται μέσω των στροβίλων, παράγοντας ώθηση και την οδήγηση των συμπιεστών.

Παραδείγματα περιλαμβάνουν κινητήρες turbofan που χρησιμοποιούνται σε εμπορικά αεροπλάνα και κινητήρες turbojet σε στρατιωτικά αεροσκάφη.

Αέριο Turbines σε σταθμούς παραγωγής ενέργειας

Αέριοι στροβίλοι σε εργοστάσια παραγωγής ενέργειας χρησιμοποιούν τον κύκλο Brayton για να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια. Ο αέρας συμπιέζεται και αναμειγνύεται με καύσιμο, στη συνέχεια καίγεται σε ένα θάλαμο καύσης. Τα προκύπτοντα θερμά αέρια επεκτείνονται μέσω των στροβίλων που συνδέονται με γεννήτριες, παράγοντας ηλεκτρική ενέργεια.

Συχνά χρησιμοποιούνται σε σταθμούς αιχμής και σε συστήματα συνδυασμένου κύκλου, όπου χρησιμοποιείται η θερμότητα από τον αεριοστρόβιλο για την παραγωγή επιπλέον ηλεκτρισμού μέσω ατμοστρόβιλου.

Κοινές τύποι αεριοστροβίλων

  • Κινητήρες Turbofan
  • Κινητήρες με στροβιλοκινητήρα
  • Βιομηχανικοί αεριοστρόβιλοι
  • Αεριοστρόβιλοι ανοικτού κύκλου
  • Συστήματα συνδυασμένων κύκλων