Jouleův–Braytonův cyklus

Jouleův-Braytonův cyklus nebo Jouleův-Braytonův oběh je ideální tepelný oběh sestávající z vratných změn. Joule-Braytonův cyklus představuje modifikaci Ericssonova-Braytonova cyklu za účelem zvýšení jeho účinnosti. Popisuje práci turbíny, kde přívod a odvod tepla je uskutečňován při konstantním tlaku, ale:

  • komprese je izotermická,
  • využívá se úplná regenerace tepla (odchozí plyn ohřívá vstupující plyn).

Takový model není možné v praxi dosáhnout, protože vyžaduje protiproudý výměník tepla s nekonečně velkou výměnnou plochou a nulovým teplotním spádem mezi ohřívanou a ohřívací látkou. Prakticky se dá tomuto cyklu přiblížit vícestupňovou kompresí s mezichlazením a vícestupňovou expanzí s přihříváním.

Diagram Joule-Braytonova cyklu
Znázornění Joule—Braytonova cyklu v pV diagramu. Červenou šipkou je naznačena regenerace tepla.

Jednotlivé fáze Jouleova-Braytonova cyklu znázorňuje diagram vyjadřující závislost tlaku na objemu (pV diagram). Zanesením všech čtyř fází cyklu do jednoho diagramu získáme oblast ohraničenou dvěma izotermami a dvěma izobarami. Obsah této oblasti odpovídá práci vykonané strojem.

  • křivka mezi body 1 a 2 – izotermická komprese
  • křivka mezi body 2 a 3 – izobarický přívod tepla
  • křivka mezi body 3 a 4 – izotermická expanze
  • křivka mezi body 4 a 1 – izobarický odvod tepla

V diagramu je pro srovnání naznačen i Ericssonův-Braytonův cyklus a směr regenerace tepla. Teoreticky platí .

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Jouleov-Braytonov cyklus na slovenské Wikipedii.

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.