Ericssonův–Braytonův cyklus nebo Ericssonův–Braytonův oběh je ideální tepelný oběh sestávající z vratných změn. Ericssonův–Braytonův cyklus popisuje práci turbíny, kde přívod a odvod tepla je uskutečňován při konstantním tlaku. Takové přiblížení je možné použít pro stejnotlakou plynovou turbínu nebo spalovací turbínu.
Diagram Ericssonova–Braytonova cyklu náhled|250px|Znázornění Ericssonova–Braytonova cyklu v pV diagramu. Jednotlivé fáze Ericssonova–Braytonova cyklu znázorňuje diagram vyjadřující závislost tlaku na objemu (pV diagram). Zanesením všech čtyř fází cyklu do jednoho diagramu získáme oblast ohraničenou dvěma adiabatami a dvěma izobarami. Obsah této oblasti odpovídá práci vykonané strojem.
Odvození účinnosti Ericssonova–Braytonova cyklu Předchozí vzorec vyplývá z užití prvního termodynamického zákona na jednotlivé děje v cyklu:
křivka mezi body 1 a 2 – adiabatická komprese
křivka mezi body 2 a 3 – izobarický přívod tepla (expanze)
křivka mezi body 3 a 4 – adiabatická expanze
křivka mezi body 4 a 1 – izobarický odvod tepla (komprese)
Přičemž při kompresi má práce, kterou koná stroj záporné znaménko a při expanzi kladné. Sečtením předchozích čtyř rovnic získáme:
Práce A strojem vykonaná v jednom cyklu, je také plochou ohraničenou v pV diagramu. Změna vnitřní energie během cyklu musí být nulová, protože U je stavová veličina. Veličinu A spočteme poněkud komplikovaně pomocí plochy pod křivkou v pV diagramu: , kde
, kde tlak přísluší bodům 2, 3 a bodům 1 a 4. Symbol označuje Poissonovu konstantu.
Dodané teplo vypočítáme jako: , přičemž jsme užili stavovou rovnici ideálního plynu a Mayerův vztah. Účinnost nakonec po dlouhých úpravách spočítáme:
Účinnost Ericssonova–Braytonova cyklu Účinnost Ericssonova–Braytonova cyklu závisí pouze na: kompresním poměru, tj. poměru objemu ve stavu 1 k objemu ve stavu 2 (ε), exponentu adiabaty – Poissonově konstantě (k). Odvození účinnosti Ericssonova–Braytonova cyklu:
Reference
Externí odkazy
Kategorie:Termodynamické cykly