הבנת התרמודינמיקה של טורבין: החל את הדירוג ו Brayton Cycles
התרמודינמיקה ממלא תפקיד מכריע במבצע של טורבינות המשמשות בדור כוח ומערכות הנעה. שני מחזורים בסיסיים, את הדירוגן ו Brayton מחזורי, לתאר כיצד טורבינות להמיר אנרגיה חום לעבודה מכנית.הבנת מחזורים אלה מסייע בקידוד יעילות טורבינות וביצועים.
מעגל הדירוג
מחזור הדירוג משמש בעיקר בתחנות כוח קיטור.זה כרוך המרה של מים לתוך קיטור, אשר לאחר מכן מניע טורבינה כדי לייצר חשמל.המחזור מורכב מארבעה תהליכים עיקריים: מים רותחים, הרחבת קיטור בטורבינה, מתכנסים בחזרה למים, ומניעה מים בחזרה לתוך הליט.
יעילות במחזור הדירוג תלוי הבדל הטמפרטורה בין מקור החום לבין הכיור. שיפורים כוללים חימום מחדש של קיטור ושיקום מים חימום מחדש כדי למקסם את החילוץ באנרגיה.
The Brayton Cycle
מחזור Brayton משמש טורבינות גז ומנועי סילון.זה כרוך דחיסה אוויר, הוספת חום בלחץ קבוע, ולאחר מכן להרחיב את הגזים החמים באמצעות טורבינה כדי לייצר עבודה.המחזור מורכב מדחיסה, בעירה, התרחבות ותהליכי ממצה.
שיפורים יעילות להתמקד בטמפרטורת החדירה של טורבינות וצמצום אובדן הלחץ.הפשטות של המחזור הופכת אותו מתאים ליישומים מהירים, בעלי עוצמה גבוהה.
השוואה בין המעגלים
- מחזור הדירוג משתמש בשינוי שלב (הצריך לחוס), בעוד מחזור Brayton כרוך רק בגזים.
- Rankine נפוץ בצמחי חשמל תרמיים; Brayton אופייני במנועי סילון טורבינות גז.
- יעילות תלויה בהבדלים בטמפרטורות; טמפרטורות גבוהות יותר בדרך כלל משפרות את הביצועים.
- שני המחזורים שואפים למקסם את תפוקת העבודה תוך צמצום אובדן האנרגיה.