布雷顿循环四个过程示意图
布莱顿循环原理?
布雷顿循环(英语:Brayton cycle)是一种热力学循环,是吸气式喷气发动机以及燃气轮机的工作原理。
简而言之,就是二者的结合体,下面是二者的原理。
喷气推进是英国著名物理学家艾萨克·牛顿(Isaac Newton)爵士的第三运动定律的实际应用。该定律表述为:#34作用在一物体上的每一个力都有一方向相反大小相等的反作用力。#34就飞机推进而言,#34物体#34是通过发动机时受到加速的空气。产生这一加速度所需的力有一大小相等方向相反的反作用力作用在产生这一加速度的装置上。喷气发动机用类似于发动机/螺旋桨组合的方式产生推力。二者均靠将大量气体向后推来推进飞机,一种是以比较低速的大量空气滑流的形式,而另一种是以极高速的燃气喷气流形式。
燃气轮机的工作过程是,压气机(即压缩机)连续地从大气中吸入空气并将其压缩;压缩后的空气进入燃烧室,与喷入的燃料混合后燃烧,成为高温燃气,随即流入燃气涡轮中膨胀做功,推动涡轮叶轮带着压气机叶轮一起旋转;加热后的高温燃气的做功能力显著提高,因而燃气涡轮在带动压气机的同时,尚有余功作为燃气轮机的输出机械功。燃气轮机由静止起动时,需用起动机带着旋转,待加速到能独立运行后,起动机才脱开
卡诺循环强调的是热机,当然也可指制冷机,而布雷顿循环只是制冷机,而且卡诺循环的所有过程必须为可逆过程,而布雷顿循环不需要,因而它的效率计算不能直接用卡诺循环的所得出的结果,而要用最一般的效率计算公式
众所周知,布雷顿循环和朗肯循环的区别在于制热效率不同,布雷顿循环的制热效率更高,而朗肯循环的制热效率则比较低。因此二者的区别在于制热效率不同。
1,压缩空气制冷循环
由于空气定温加热和定温排热不易实现,故不能按逆向卡诺循环运行。在压缩空气制冷循环中,用两个定压过程来代替逆向卡诺循环的两个定温过程,故可视为逆向布雷顿循环。工程应用中,压缩机可以是活塞式的或是叶轮式的。
2,回热式压缩空气制冷循环
从冷库出来的空气首先进入回热器,升温到环境温度;接着进入叶轮式压气机压缩升温;然后进入冷却器实现定压放热降温,理论上可以重新降到环境温度(此时工质处于高压状态);随后进入回热器进一步定压降温到冷库温度,再进入叶轮式膨胀机实现定熵膨胀过程,更进一步地降压降温,最后进入冷库定压吸热,完成循环
3,压缩蒸气制冷循环
压缩蒸气的逆向卡诺制冷循环理论上可以实现,但是会出现干度过低的状态,不利于两相物质压缩。为了避免不利因素、增大制冷效率及简化设备,在实际应用中常采用节流阀(或称膨胀阀)替代膨胀机。
4,吸收式制冷循环
吸收式制冷循环利用制冷剂在溶液中不同温度下具有不同溶解度的特性,使制冷剂在较低的温度和压力下被吸收剂(即溶剂)吸收,同时又使它在较高的温度和压力下从溶液中蒸发,完成循环实现制冷目的
5,气流引射式制冷循环
此种循环在实际应用中利用喷射器或引射器代替压缩机来实现对制冷用蒸气的压缩,以消耗较高压力的蒸气来实现制冷。制冷温度在3~10度范围内时,可采用水蒸气作为制冷剂。循环中有两路水蒸汽循环,一路是工作蒸汽循环,一路是逆向循环(此路循环起制冷作用)。
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