La principale différence entre le cycle de Rankine et le cycle de Brayton est que le cycle de Rankine est un cycle de vapeur, tandis que le cycle de Brayton est un cycle entre les phases liquide et vapeur.
Le cycle de Rankine et le cycle de Brayton sont des cycles thermodynamiques. Un cycle thermodynamique est une séquence de différents processus thermodynamiques qui impliquent le transfert de travail et de chaleur dans et hors d'un système, qui a des conditions de température et de pression variables.
Qu'est-ce que le cycle de Rankine ?
Le cycle de Rankine est un modèle qui prédit les performances d'une turbine à vapeur. Le modèle est un cycle de vapeur. C'est un modèle idéal pour le cycle thermodynamique qui se déroule dans un moteur thermique à changement de phase. Il y a quatre composants principaux dans le cycle de Rankine et nous pouvons négliger les pertes par frottement de l'un de ces quatre composants.
Figure 01: Cycle de Rankine
La théorie derrière le cycle de Rankine est utilisée dans les centrales thermiques pour produire de l'électricité. La puissance générée par ce processus dépend de la différence de température entre la source de chaleur et la source froide. Si la différence est considérablement élevée, nous pouvons extraire plus de puissance de l'énergie thermique. Habituellement, la source de chaleur utilisée ici peut être soit la fission nucléaire, soit la combustion de combustibles fossiles. Plus la température est élevée, meilleure est la source. Pendant ce temps, les sources froides comprennent les tours de refroidissement avec un plan d'eau cible. Plus la température est froide, meilleure est la source. Les quatre phases du cycle de Rankine sont les suivantes:
- Processus 1-2: pompage du fluide de travail. Le fluide est à l'état liquide à ce stade. Par conséquent, la pompe nécessite une faible énergie d'entrée. La pression de la pompe augmente pendant le processus.
- Processus 2-3: Le fluide à haute pression entre dans une chaudière. Le fluide subit un chauffage à pression constante. La source de chaleur est appliquée ici. Forme une vapeur saturée sèche.
- Processus 3-4: la vapeur saturée sèche se détend à travers une turbine. Ici, la puissance est générée. Ensuite, la température et la pression diminuent. Certaines vapeurs peuvent également subir une condensation.
- Processus 4-1: la vapeur humide pénètre dans un condenseur, qui forme un liquide saturé à une pression constante.
Qu'est-ce que le cycle de Brayton ?
Le cycle de Brayton est un cycle thermodynamique qui décrit le fonctionnement d'un moteur thermique à pression constante. Le cycle fonctionne généralement comme un système ouvert. Mais, pour les besoins de l'analyse thermodynamique, nous considérons qu'il s'agit d'un fonctionnement en système fermé en supposant que les gaz d'échappement sont réutilisés au cours du processus. Le processus a été nommé d'après le scientifique George Brayton. Le modèle idéalisé du cycle de Brayton est le suivant:
Figure 02: Cycle de Brayton
Le cycle contient trois composants. Ce sont le compresseur, la chambre de mélange et le détendeur. Les moteurs Brayton sont généralement du type à turbine.
Quelle est la différence entre le cycle de Rankine et le cycle de Brayton ?
Le cycle de Rankine est un modèle qui décrit les performances d'une turbine à vapeur, tandis que le cycle de Brayton est un cycle thermodynamique qui décrit le fonctionnement d'un moteur thermique à pression constante. le différence clé entre le cycle de Rankine et le cycle de Brayton est que le Le cycle de Rankine est un cycle de vapeur, tandis que le cycle de Brayton est un cycle entre les phases liquide et vapeur. En outre, une autre différence entre le cycle de Rankine et le cycle de Brayton est qu'il y a quatre composants dans le cycle de Rankine alors qu'il n'y a que trois composants dans le cycle de Brayton.
L'infographie ci-dessous présente la différence entre le cycle de Rankine et le cycle de Brayton.
Résumé - Cycle de Rankine vs Cycle de Brayton
Les cycles de Rankine et de Brayton sont des types de cycles thermodynamiques. le différence clé entre le cycle de Rankine et le cycle de Brayton est que le Le cycle de Rankine est un cycle de vapeur, tandis que le cycle de Brayton est un cycle entre les phases liquide et vapeur.
