Kas yra Braitono ciklas?

Braitono ciklas yra termodinaminis ciklas, paprastai naudojamas dujų turbinų variklių, reaktyvinių orlaivių variklių ir kitų turbininių variklių veikimui pavaizduoti. Brayton ciklas gali būti naudojamas tiek vidaus degimo, tiek išorinio degimo varikliuose. Originalus Brayton ciklo variklis susideda iš trijų pagrindinių komponentų: dujų kompresoriaus, maišymo kameros ir plėtiklio. Šiandien Braytono ciklas naudojamas beveik vien tik dujų turbinų varikliuose, kuriuos paprastai sudaro dujų kompresorius, degiklis ir plėtimosi turbina. Du pagrindiniai dujų turbinų variklių naudojimo būdai yra elektros energijos gamyba ir reaktyvinių orlaivių varymas.

Amerikiečių inžinierius George’as Braytonas, davęs savo vardą šiam ciklui, aštuntojo dešimtmečio pradžioje sukūrė variklio tipą, vadinamą „Parengtu varikliu“. Šie varikliai buvo pagaminti atlikti tokias užduotis kaip malūno darbas ir vandens siurbimas. Šie ankstyvieji Brayton ciklo varikliai veikė sklandžiai ir taip pat buvo gana efektyvūs.

Originalus Braytono variklis gamino energiją įtraukdamas orą į stūmoklinį kompresorių, kur jis buvo šildomas suspaudžiant, kol jis patenka į maišymo kamerą. Karštas suslėgtas oras, pasiekęs maišymo kamerą, buvo sumaišomas su degalais ir nukreipiamas į išsiplėtimo cilindrą, kur jis užsidega. Degalų ir oro mišinio užsidegimas plėtimosi cilindre suslėgtas oras išsiplėstų ir pagamintų pakankamai energijos stūmoklio ir alkūninio veleno mazgui pasukti. Dalis šio proceso pagamintos energijos buvo panaudota ir kompresoriaus stūmokliui valdyti.

Braitono ciklas buvo pirmojo nuolatinio uždegimo dvitakčio degimo variklio pagrindas. Šis nuolatinio degimo procesas vėliau buvo panaudotas kuriant šiuolaikiniuose reaktyviniuose lėktuvuose naudojamą dujų turbininį variklį. Braitono ciklas parodė, kad degimo ciklo metu įvedus kurą kontroliuojamu greičiu, galiausiai būtų pagaminama daugiau energijos vienam sunaudoto kuro vienetui. „Brayton’s Ready Motor“ daugelis laikė pirmuoju praktišku ir saugiu alyvos varikliu. „Brayton“ variklis saugomas Smitsono instituto Amerikos istorijos muziejuje JAV