Brayton çevrimi, genel olarak gaz türbinlerinde kullanılan, periyodik bir prosestir. Günümüzde geçerli olan gaz akışkanlı güç çevrimleri içinde önemli bir yer tutar. Diğer içten yanmalı güç çevrimleri gibi açık bir sistem olmasına rağmen; termodinamik analiz için egzoz gazlarının ikinci bir ısı değiştirgecinden geçtikten sonra içeri alınıp tekrar kullanıldığı farzedilir ve kapalı bir sistem gibi analize uygun hale gelir. İsmini, mucidi olan George Brayton’dan almıştır. Aynı zamanda Joule çevrimi olarak da bilinir.
Gelişimi
Brayton çevrimi ilk olarak, Amerikalı makine mühendisi George Brayton'un 1872 yılında patentini aldığı iki zamanlı kerosen yakan pistonlu motorunda kullanılmak üzere ortaya çıktı.
Çalışma prensibi
Brayton tip bir makine temel olarak üç elemanı içerir: gaz kompresörü, karışım odacığı ve genleştirici.
19. yüzyıldaki orijinal Brayton makinesinde çevre havası, kompresör pistonuna girer, burada basınçlandırılır. (Teorik olarak izentropik bir prosestir.) Sıkıştırılmış hava daha sonra karışım odacığı boyunca ilerler, yakıt ilave olur. (Bu da izobarik bir prosestir.) Isıtılmış, basınçlandırılmış hava ve yakıt karışımı daha sonra genişleme silindiri içinde alev alır ve genişleme piston/silindiri boyunca genişleyerek enerjisini aktarır. (Teorik olarak yine izentropik bir prosestir.) Piston/silindirden elde edilen işin bir bölümü kompresöre güç sağlamak için bir mil düzeneği aracılığı ile kullanılır.
Brayton'ın sadece pistonlu motorlar yapmış olmasına rağmen günümüzdeki modern Brayton makinelerinin hemen hemen hepsi türbinlidir. Bunun en yaygın örneği olan gaz türbinlerinde de yine temel olarak üç eleman vardır: gaz kompresörü, brülör (yakıcı) veya yanma odası ve genleşme türbini. Burada da çevre havası kompresöre girer ve basınçlandırılır. (Teorik olarak izentropik prosestir.) Basınçlı hava yanma odasına girer, yakıt ilavesiyle birlikte yanma gerçekleşir ve hava ısınır. (Bu da izobarik bir prosestir.) Yanma ürünü, türbin veya türbinler boyunca genişleyerek enerjisini aktarır. (Teorik olarak yine izentropik bir prosestir.) Türbinden elde edilen işin bir kısmı ile kompresöre güç verilir. Ne sıkıştırma, ne de genişleme gerçekte izentropik olamaz. Kompresör ve genleştirici boyunca kayıplar, verim kaybını kaçınılmaz kılar. Genelde, sıkıştırma oranındaki artış, bir Brayton sisteminin tüm çıkış gücünü arttırmak için en çok kullanılan yoldur.
İdeal Brayton çevrimi:
- izentropik proses – ortam havası kompresöre çekilerek basınçlandırılır
- izobarik proses – sıkıştırılan hava yanma odasına geçer, yakıt yakılır ve hava ısınır —yanma odası akış giriş çıkışına açık olduğu için sabit basınçta
- izentropik proses – türbin (veya birden çok kademeli türbin) boyunca genişleyen hava, enerjisini türbinlere aktarır. Bu enerjinin bir kısmı, kompresöre güç vermek için kullanılır.
- izobarik proses – ısı atımı/egzoz (genelde atmosfere).
Gerçek Brayton çevrimi:
- adyabatik proses – sıkıştırma
- izobarik proses – ısı ilavesi
- adyabatik proses – genişleme
- izobarik proses – ısı atımı
Diğer çeşitler
Kapalı Brayton çevrimi
Kapalı bir Brayton çevrimi, aracı akışkanı kendi içinde dolaştırır. Türbinden çıkan hava geri döndürülerek kompresöre verilir. Bu çevrimde aracı akışkan olan havayı ısıtmak için yanma odası yerine bir ısı değiştirici kullanılır. Kapalı Brayton çevrimi, ve uzayda enerji üretiminde kullanılır.
Güneş enerjili Brayton çevrimi
2002 yılında, EU SOLGATE programı çerçevesinde yayınlanan makalelerde gösterildiği üzere, sürekli ve etkin bir şekilde ilk kez hibrit bir Güneş enerjili açık Brayton çevrimi çalıştırıldı. Hava, yanma odasında 570 °K'den (296,85 °C) 1000 °K'nin (726,85 °C) üzerine ısıtıldı. AB Solhyco projesi sırasında sadece güneş enerjisi ve biyodizel ile çalıştırılan bir Brayton çevriminde, daha da fazla hibritleşme elde edildi. Bu teknolojinin enerji üretim kapasitesi, Sevilla yakınlarında yapılan Solugas projesi kapsamında 4,6 MW'a kadar çıkarılmıştır ve ticarileşme öncesi ölçektedir.
Geri yönlü Brayton çevrimi
Aracı akışkan hava olduğunda, sisteme net iş uygulanarak geriye doğru hareket ettirilen bir Brayton çevrimi, gaz soğutma çevrimi veya Bell Coleman çevrimi olarak adlandırılır. Bu çevrimin amacı, iş üretmekten ziyade sistemdeki ısıyı hareket ettirmektir. Bu hava soğutma tekniği, jet motorlu hava taşıtlarında, gaz kompresörlerinden alınan tahliye havasını kullanan klima sistemlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Aynı zamanda LNG endüstrisinde kullanılır. LNG endüstrisindeki en büyük geri yönlü Brayton çevrimi, LNG'yi aşırı soğutmak için gaz türbiniyle çalışan, 86 MW enerji harcayan ve soğutucu akışkan olarak azot kullanan bir kompresörden oluşur.
Ters Brayton çevrimi
Ayrıca bakınız
Wikimedia Commons'ta Brayton çevrimi ile ilgili ortam dosyaları bulunmaktadır. |
Kaynakça
- ^ Çengel, Yunus A., and Michael A. Boles. "9-8." Thermodynamics: An Engineering Approach. 7th ed. New York: McGraw-Hill, 2011. 508-09. Print.
- ^ NASA/Glenn Research Center. . www.grc.nasa.gov. 4 Haziran 2004 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 3 Haziran 2020.
- ^ (PDF). europa.eu. 20 Eylül 2006 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi.
- ^ Solhyco.com 29 Aralık 2011 tarihinde Wayback Machine sitesinde . Retrieved 2012-01-09
- ^ Solugas.EU 25 Aralık 2014 tarihinde Wayback Machine sitesinde . Retrieved 2014-11-09
- ^ . www.ogj.com. 17 Eylül 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi.
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Brayton cevrimi genel olarak gaz turbinlerinde kullanilan periyodik bir prosestir Gunumuzde gecerli olan gaz akiskanli guc cevrimleri icinde onemli bir yer tutar Diger icten yanmali guc cevrimleri gibi acik bir sistem olmasina ragmen termodinamik analiz icin egzoz gazlarinin ikinci bir isi degistirgecinden gectikten sonra iceri alinip tekrar kullanildigi farzedilir ve kapali bir sistem gibi analize uygun hale gelir Ismini mucidi olan George Brayton dan almistir Ayni zamanda Joule cevrimi olarak da bilinir GelisimiBrayton cevrimi ilk olarak Amerikali makine muhendisi George Brayton un 1872 yilinda patentini aldigi iki zamanli kerosen yakan pistonlu motorunda kullanilmak uzere ortaya cikti Calisma prensibiBrayton tip bir makine temel olarak uc elemani icerir gaz kompresoru karisim odacigi ve genlestirici 19 yuzyildaki orijinal Brayton makinesinde cevre havasi kompresor pistonuna girer burada basinclandirilir Teorik olarak izentropik bir prosestir Sikistirilmis hava daha sonra karisim odacigi boyunca ilerler yakit ilave olur Bu da izobarik bir prosestir Isitilmis basinclandirilmis hava ve yakit karisimi daha sonra genisleme silindiri icinde alev alir ve genisleme piston silindiri boyunca genisleyerek enerjisini aktarir Teorik olarak yine izentropik bir prosestir Piston silindirden elde edilen isin bir bolumu kompresore guc saglamak icin bir mil duzenegi araciligi ile kullanilir Brayton in sadece pistonlu motorlar yapmis olmasina ragmen gunumuzdeki modern Brayton makinelerinin hemen hemen hepsi turbinlidir Bunun en yaygin ornegi olan gaz turbinlerinde de yine temel olarak uc eleman vardir gaz kompresoru brulor yakici veya yanma odasi ve genlesme turbini Burada da cevre havasi kompresore girer ve basinclandirilir Teorik olarak izentropik prosestir Basincli hava yanma odasina girer yakit ilavesiyle birlikte yanma gerceklesir ve hava isinir Bu da izobarik bir prosestir Yanma urunu turbin veya turbinler boyunca genisleyerek enerjisini aktarir Teorik olarak yine izentropik bir prosestir Turbinden elde edilen isin bir kismi ile kompresore guc verilir Ne sikistirma ne de genisleme gercekte izentropik olamaz Kompresor ve genlestirici boyunca kayiplar verim kaybini kacinilmaz kilar Genelde sikistirma oranindaki artis bir Brayton sisteminin tum cikis gucunu arttirmak icin en cok kullanilan yoldur Ideal Brayton cevrimi P basinc V hacim T sicaklik S entropi ve Q sisteme eklenen veya sistemden atilan isi Ideal Brayton cevrimi izentropik proses ortam havasi kompresore cekilerek basinclandirilir izobarik proses sikistirilan hava yanma odasina gecer yakit yakilir ve hava isinir yanma odasi akis giris cikisina acik oldugu icin sabit basincta izentropik proses turbin veya birden cok kademeli turbin boyunca genisleyen hava enerjisini turbinlere aktarir Bu enerjinin bir kismi kompresore guc vermek icin kullanilir izobarik proses isi atimi egzoz genelde atmosfere Gercek Brayton cevrimi adyabatik proses sikistirma izobarik proses isi ilavesi adyabatik proses genisleme izobarik proses isi atimiDiger cesitlerKapali Brayton cevrimi Kapali Brayton cevriminin semasi Ekipmanlar C kompresor T turbin w yuksek sicaklikli isi degistirici ʍ dusuk sicaklikli isi degistirici mekanik yuk orn elektrik jeneratoru Kapali bir Brayton cevrimi araci akiskani kendi icinde dolastirir Turbinden cikan hava geri dondurulerek kompresore verilir Bu cevrimde araci akiskan olan havayi isitmak icin yanma odasi yerine bir isi degistirici kullanilir Kapali Brayton cevrimi ve uzayda enerji uretiminde kullanilir Gunes enerjili Brayton cevrimi 2002 yilinda EU SOLGATE programi cercevesinde yayinlanan makalelerde gosterildigi uzere surekli ve etkin bir sekilde ilk kez hibrit bir Gunes enerjili acik Brayton cevrimi calistirildi Hava yanma odasinda 570 K den 296 85 C 1000 K nin 726 85 C uzerine isitildi AB Solhyco projesi sirasinda sadece gunes enerjisi ve biyodizel ile calistirilan bir Brayton cevriminde daha da fazla hibritlesme elde edildi Bu teknolojinin enerji uretim kapasitesi Sevilla yakinlarinda yapilan Solugas projesi kapsaminda 4 6 MW a kadar cikarilmistir ve ticarilesme oncesi olcektedir Geri yonlu Brayton cevrimi Araci akiskan hava oldugunda sisteme net is uygulanarak geriye dogru hareket ettirilen bir Brayton cevrimi gaz sogutma cevrimi veya Bell Coleman cevrimi olarak adlandirilir Bu cevrimin amaci is uretmekten ziyade sistemdeki isiyi hareket ettirmektir Bu hava sogutma teknigi jet motorlu hava tasitlarinda gaz kompresorlerinden alinan tahliye havasini kullanan klima sistemlerinde yaygin olarak kullanilmaktadir Ayni zamanda LNG endustrisinde kullanilir LNG endustrisindeki en buyuk geri yonlu Brayton cevrimi LNG yi asiri sogutmak icin gaz turbiniyle calisan 86 MW enerji harcayan ve sogutucu akiskan olarak azot kullanan bir kompresorden olusur Ters Brayton cevrimiAyrica bakinizWikimedia Commons ta Brayton cevrimi ile ilgili ortam dosyalari bulunmaktadir Isi motoru HVACKaynakca Cengel Yunus A and Michael A Boles 9 8 Thermodynamics An Engineering Approach 7th ed New York McGraw Hill 2011 508 09 Print NASA Glenn Research Center www grc nasa gov 4 Haziran 2004 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 3 Haziran 2020 PDF europa eu 20 Eylul 2006 tarihinde kaynagindan PDF arsivlendi Solhyco com 29 Aralik 2011 tarihinde Wayback Machine sitesinde Retrieved 2012 01 09 Solugas EU 25 Aralik 2014 tarihinde Wayback Machine sitesinde Retrieved 2014 11 09 www ogj com 17 Eylul 2016 tarihinde kaynagindan arsivlendi