ブレイトンサイクル （英 えい Brayton cycle ）は、断熱 だんねつ 圧縮 あっしゅく 等 とう 圧 あつ 加熱 かねつ 断熱 だんねつ 膨張 ぼうちょう 等 とう 圧 あつ 冷却 れいきゃく 構成 こうせい 熱 ねつ 力学 りきがく 呼 よ
当初 とうしょ 方式 ほうしき 機関 きかん 実現 じつげん 現在 げんざい 等 とう 圧 あつ 燃焼 ねんしょう ガスタービン機関 きかん の理論 りろん 用 もち
等 とう 圧 あつ 燃焼 ねんしょう 機関 きかん 英国 えいこく 技術 ぎじゅつ 者 しゃ ジョン・バーバー （en ）が1791年 ねん 提案 ていあん 特許 とっきょ 取得 しゅとく 実際 じっさい 該当 がいとう 熱 ねつ 機関 きかん 作 つく 技術 ぎじゅつ 者 しゃ ジョージ・ブレイトン （en ）であり、彼 かれ 名 な 呼 よ
ジョージ・ブレイトンは、1872年 ねん 名 な 往復 おうふく 動 どう 式 しき 定圧 ていあつ 燃焼 ねんしょう 機関 きかん 特許 とっきょ 申請 しんせい 熱 ねつ 機関 きかん 式 しき 圧縮 あっしゅく 機 き 膨張 ぼうちょう 機 き 構成 こうせい 気化 きか 器 き 空気 くうき 混合 こんごう 気 き 作 つく 圧縮 あっしゅく 機 き 圧縮 あっしゅく 溜 た 膨張 ぼうちょう 機 き 導 みちび 膨張 ぼうちょう 機 き 入 はい 直前 ちょくぜん 火炎 かえん 点火 てんか 燃焼 ねんしょう 膨張 ぼうちょう 機 き 仕事 しごと 取 と 出 だ 膨張 ぼうちょう 機 き 軸 じく 介 かい 圧縮 あっしゅく 機 き 繋 つな 圧縮 あっしゅく 機 き 駆動 くどう 残 のこ 仕事 しごと 出力 しゅつりょく 取 と 出 だ 当初 とうしょ 石炭 せきたん 燃料 ねんりょう 後 のち 灯油 とうゆ 等 とう 石油 せきゆ 系 けい 燃料 ねんりょう 使用 しよう 揚水 ようすい 製粉 せいふん 船舶 せんぱく 推進 すいしん 用途 ようと 用 もち 年 ねん ジョージ B. セルデン はブレイトンの熱 ねつ 機関 きかん 駆動 くどう 四 よん 輪 りん 自動車 じどうしゃ 開発 かいはつ
ブレイトンサイクルという名称 めいしょう 近年 きんねん 機関 きかん 理論 りろん 表 あらわ 用 もち 単純 たんじゅん ガスタービン機関 きかん は、回転 かいてん 翼 つばさ 式 しき 圧縮 あっしゅく 機 き 燃焼 ねんしょう 器 き 構成 こうせい 熱 ねつ 機関 きかん 同 おな 行 おこな ジェット機関 きかん もブレイトンサイクルであり、空気 くうき 取入 とりい 口 こう 圧縮 あっしゅく 機 き 前段 ぜんだん 役割 やくわり 担 にな 推力 すいりょく 用 よう 後段 こうだん 役割 やくわり 担 にな
単純 たんじゅん P –v 線 せん 図 ず T –s 線 せん 図 ず 図 ず 示 しめ 図 ず 番号 ばんごう 次 つぎ 機器 きき 状態 じょうたい 変化 へんか 対応 たいおう
図 ず 単純 たんじゅん p –v 線 せん 図 ず 図 ず 単純 たんじゅん T –s 線 せん 図 ず 1 → 2 : 圧縮 あっしゅく 機 き 断熱 だんねつ 圧縮 あっしゅく
2 → 3 : 燃焼 ねんしょう 器 き 等 とう 圧 あつ 加熱 かねつ
3 → 4 : タービン (断熱 だんねつ 膨張 ぼうちょう
4 → 1 : 大気 たいき 中 ちゅう 排気 はいき 給 きゅう 気 き 等 とう 圧 あつ 冷却 れいきゃく 比熱 ひねつ 一定 いってい 理想 りそう 気体 きたい 可逆 かぎゃく 変化 へんか 仮定 かてい 各 かく 点 てん 状態 じょうたい 量 りょう 下表 かひょう 求 もと
κ かっぱ =
c
p
/
c
v
{\displaystyle \kappa =c_{p}/c_{v}}
定圧 ていあつ 比熱 ひねつ 定 てい 積 せき 比熱 ひねつ 比 ひ 空気 くうき 等 とう 原子 げんし 分子 ぶんし 気体 きたい
ϕ
{\displaystyle \phi }
圧力 あつりょく 比 ひ 呼 よ
サイクル各 かく 点 てん 状態 じょうたい 量 りょう
圧力 あつりょく 比 ひ 体積 たいせき 絶対温度 ぜったいおんど
1
p
1
{\displaystyle p_{1}}
v
1
{\displaystyle v_{1}}
T
1
{\displaystyle T_{1}}
2
p
1
ϕ
{\displaystyle p_{1}\phi }
v
1
/
ϕ
1
/
κ かっぱ
{\displaystyle v_{1}/\phi ^{1/\kappa }}
T
1
ϕ
(
κ かっぱ −
1
)
/
κ かっぱ
{\displaystyle T_{1}\phi ^{(\kappa -1)/\kappa }}
3
p
1
ϕ
{\displaystyle p_{1}\phi }
v
1
σ しぐま
/
ϕ
1
/
κ かっぱ
{\displaystyle v_{1}\sigma /\phi ^{1/\kappa }}
T
1
σ しぐま
ϕ
(
κ かっぱ −
1
)
/
κ かっぱ
{\displaystyle T_{1}\sigma \phi ^{(\kappa -1)/\kappa }}
4
p
1
{\displaystyle p_{1}}
v
1
σ しぐま
{\displaystyle v_{1}\sigma }
T
1
σ しぐま
{\displaystyle T_{1}\sigma }
ϕ
=
p
2
/
p
1
{\displaystyle \phi =p_{2}/p_{1}}
σ しぐま =
T
3
/
T
2
{\displaystyle \sigma =T_{3}/T_{2}}
κ かっぱ =
c
p
/
c
v
=
1.40
{\displaystyle \kappa =c_{p}/c_{v}=1.40}
このサイクルの単位 たんい 質量 しつりょう 加熱 かねつ 量 りょう
q
h
{\displaystyle q_{\mathrm {h} }}
放熱 ほうねつ 量 りょう
q
l
{\displaystyle q_{\mathrm {l} }}
得 え 正味 しょうみ 仕事 しごと
w
{\displaystyle w}
熱 ねつ 効率 こうりつ
η いーた
{\displaystyle \eta }
下記 かき
q
h
=
c
p
(
T
3
−
T
2
)
=
T
1
(
σ しぐま −
1
)
ϕ
(
κ かっぱ −
1
)
/
κ かっぱ
{\displaystyle q_{\mathrm {h} }=c_{p}(T_{3}-T_{2})=T_{1}(\sigma -1)\phi ^{(\kappa -1)/\kappa }\,}
q
l
=
c
p
(
T
4
−
T
1
)
=
T
1
(
σ しぐま −
1
)
{\displaystyle q_{\mathrm {l} }=c_{p}(T_{4}-T_{1})=T_{1}(\sigma -1)\,}
w
=
q
h
−
q
l
=
T
1
(
σ しぐま −
1
)
{
ϕ
(
κ かっぱ −
1
)
/
κ かっぱ
−
1
}
{\displaystyle w=q_{\mathrm {h} }-q_{\mathrm {l} }=T_{1}(\sigma -1)\{\phi ^{(\kappa -1)/\kappa }-1\}\,}
η いーた =
w
q
h
=
1
−
1
ϕ
(
κ かっぱ −
1
)
/
κ かっぱ
{\displaystyle \eta ={\frac {w}{q_{\mathrm {h} }}}=1-{\frac {1}{\phi ^{(\kappa -1)/\kappa }}}\,}
熱 ねつ 効率 こうりつ 上 うえ 式 しき 圧力 あつりょく 比 ひ
ϕ
{\displaystyle \phi }
大 おお 依存 いぞん 圧力 あつりょく 比 ひ 上昇 じょうしょう 共 とも 向上 こうじょう 圧力 あつりょく 比 ひ 上 あ 第 だい 一 いち 課題 かだい 以下 いか 問題 もんだい 生 しょう
図 ず 高 こう 圧力 あつりょく 比 ひ 実際 じっさい 機関 きかん 燃焼 ねんしょう 翼 つばさ 高温 こうおん 強度 きょうど 上 じょう 制約 せいやく 入口 いりくち 温度 おんど
T
3
{\displaystyle T_{3}}
制限 せいげん 入口 いりくち 温度 おんど 一定 いってい 保 たも 圧力 あつりょく 比 ひ 上昇 じょうしょう 線 せん 図 ず 図 ず 示 しめ 圧力 あつりょく 比 ひ 上昇 じょうしょう 圧縮 あっしゅく 後 ご 空気 くうき 温度 おんど 高 たか 燃焼 ねんしょう 器 き 燃料 ねんりょう 噴射 ふんしゃ 量 りょう 減 へ 単位 たんい 空気 くうき 量 りょう 加熱 かねつ 量 りょう 減 へ 得 え 圧力 あつりょく 比 ひ 程度 ていど 高 たか 圧力 あつりょく 比 ひ 上昇 じょうしょう 共 とも 単位 たんい 空気 くうき 量 りょう 仕事 しごと 量 りょう p -v 線 せん 図 ず 面積 めんせき 減少 げんしょう 所要 しょよう 出力 しゅつりょく 対 たい 設備 せつび 費 ひ 増大 ぞうだい 経済 けいざい 的 てき 低下 ていか
また、高 たか 圧力 あつりょく 比 ひ 圧縮 あっしゅく 機 き 高 だか 圧 あつ 段 だん 翼 つばさ 列 れつ 直径 ちょっけい 小 ちい 翼 つばさ 端 はし 間 あいだ 空気 くうき 漏洩 ろうえい 損失 そんしつ 大 おお 圧縮 あっしゅく 機 き 効率 こうりつ 低下 ていか 結果 けっか 的 てき 全体 ぜんたい 熱 ねつ 効率 こうりつ 低下 ていか 一般 いっぱん 的 てき 機関 きかん 圧力 あつりょく 比 ひ 概 おおむ 範囲 はんい 値 ね
再 さい 熱 ねつ 圧縮 あっしゅく 機 き 中 ちゅう 間 あいだ 冷却 れいきゃく [ 編集 へんしゅう ] ブレイトンサイクル(ガスタービン機関 きかん 出力 しゅつりょく 次 つぎ 方法 ほうほう 増加 ぞうか 可能 かのう
図 ず 再 さい 熱 ねつ タービンを複数 ふくすう 分割 ぶんかつ 膨張 ぼうちょう 途中 とちゅう 別 べつ 燃焼 ねんしょう 器 き 再 さい 熱 ねつ 器 き 導 みちび 再度 さいど 燃料 ねんりょう 噴射 ふんしゃ 燃焼 ねんしょう 加熱 かねつ 再 さい 熱 ねつ 温度 おんど 上昇 じょうしょう 次 つぎ 入 い 再 さい 熱 ねつ p –v 線 せん 図 ず 例 れい 図 ず 示 しめ 経路 けいろ 図 ず 再 さい 熱 ねつ 器 き 内 ない 等 とう 圧 あつ 加熱 かねつ 囲 かこ 面積 めんせき 単位 たんい 質量 しつりょう 仕事 しごと 増加 ぞうか 量 りょう 理想 りそう 的 てき 再 さい 熱 ねつ 圧力 あつりょく
p
a
=
p
3
p
4
{\displaystyle p_{\mathrm {a} }={\sqrt {p_{3}p_{4}}}}
選 えら 仕事 しごと 増加 ぞうか 量 りょう 最大 さいだい
ジェットエンジンでは、低圧 ていあつ 代 か 用 もち 一時 いちじ 的 てき 推力 すいりょく 増大 ぞうだい 目的 もくてき 用 もち アフターバーナー は再 さい 熱 ねつ 器 き 一種 いっしゅ
圧縮 あっしゅく 機 き 中 なか 間 あいだ 冷却 れいきゃく [ 編集 へんしゅう ] 図 ず 中間 ちゅうかん 冷却 れいきゃく 再 さい 熱 ねつ 圧縮 あっしゅく 機 き 複数 ふくすう 分割 ぶんかつ 圧縮 あっしゅく 途中 とちゅう 空気 くうき 中間 ちゅうかん 冷却 れいきゃく 器 き 導 みちび 水 みず 冷却 れいきゃく 比 ひ 体積 たいせき 減少 げんしょう 上 うえ 次 つぎ 圧縮 あっしゅく 機 き 入 い 中間 ちゅうかん 冷却 れいきゃく 再 さい 熱 ねつ 線 せん 図 ず 例 れい 図 ず 示 しめ 経路 けいろ 図 ず 中間 ちゅうかん 冷却 れいきゃく 器 き 内 ない 等 とう 圧 あつ 冷却 れいきゃく 圧縮 あっしゅく 機 き 囲 かこ 面積 めんせき 相当 そうとう 所要 しょよう 仕事 しごと 量 りょう 削減 さくげん 結果 けっか 的 てき 出力 しゅつりょく 増加 ぞうか
水 みず 場合 ばあい 冷却 れいきゃく 効果 こうか 加 くわ 水蒸気 すいじょうき 含 ふく 燃焼 ねんしょう 量 りょう 増加 ぞうか 出力 しゅつりょく 増加 ぞうか 効果 こうか
再 さい 熱 ねつ 圧縮 あっしゅく 機 き 中 なか 間 あいだ 冷却 れいきゃく 断熱 だんねつ 変化 へんか 等温 とうおん 変化 へんか 近 ちか 多段 ただん 行 おこな
圧縮 あっしゅく 機 き 多段 ただん 中間 ちゅうかん 冷却 れいきゃく 等温 とうおん 圧縮 あっしゅく 再生 さいせい 器 き 等 とう 圧 あつ 加熱 かねつ タービン＋多段 ただん 再 さい 熱 ねつ 等温 とうおん 膨張 ぼうちょう
再生 さいせい 器 き 等 とう 圧 あつ 冷却 れいきゃく となり、エリクソンサイクル に近 ちか
図 ず 再 さい 熱 ねつ 再生 さいせい 通常 つうじょう 排気 はいき 温度 おんど 比較的 ひかくてき 高 たか 特 とく 再 さい 熱 ねつ 圧縮 あっしゅく 機 き 中 ちゅう 間 あいだ 冷却 れいきゃく 行 おこな 場合 ばあい 圧縮 あっしゅく 機 き 出口 でぐち 燃焼 ねんしょう 器 き 入口 いりくち 温度 おんど 高温 こうおん 場合 ばあい 多 おお 場合 ばあい 排気 はいき 熱 ねつ 一部 いちぶ 回収 かいしゅう 燃焼 ねんしょう 器 き 入 はい 前 まえ 圧縮 あっしゅく 空気 くうき 予熱 よねつ 大幅 おおはば 熱 ねつ 効率 こうりつ 改善 かいぜん 可能 かのう 廃棄 はいき 熱 ねつ 利用 りよう 必要 ひつよう 加熱 かねつ 量 りょう 削減 さくげん 再生 さいせい
再生 さいせい 再 さい 熱 ねつ 再生 さいせい 説明 せつめい 図 ず T –s 線 せん 図 ず 図 ず 示 しめ
図 ず 番号 ばんごう 記号 きごう 下記 かき 機器 きき 状態 じょうたい 変化 へんか 対応 たいおう
1 → 2 : 圧縮 あっしゅく 機 き 断熱 だんねつ 圧縮 あっしゅく
2 → e : 再生 さいせい 器 き 等 とう 圧 あつ 加熱 かねつ
e → 3 : 燃焼 ねんしょう 器 き 等 とう 圧 あつ 加熱 かねつ
3 → a : 高 こう 圧 あつ 断熱 だんねつ 膨張 ぼうちょう
a → b : 再 さい 熱 ねつ 器 き 等 とう 圧 あつ 加熱 かねつ
b → 4 : 低圧 ていあつ 断熱 だんねつ 膨張 ぼうちょう
4 → f : 再生 さいせい 器 き 等 とう 圧 あつ 冷却 れいきゃく
f → 1 : 大気 たいき 中 ちゅう 排気 はいき 給 きゅう 気 き 等 とう 圧 あつ 冷却 れいきゃく 再生 さいせい 有無 うむ 線 せん 図上 ずじょう 形状 けいじょう 影響 えいきょう 燃焼 ねんしょう 器 き 排気 はいき 給 きゅう 気 き 一部 いちぶ 再生 さいせい 器 き 一種 いっしゅ 熱 ねつ 交換 こうかん 器 き 受 う 持 も 排気 はいき 冷却 れいきゃく 得 え 熱量 ねつりょう 回収 かいしゅう 圧縮 あっしゅく 空気 くうき 予熱 よねつ 利用 りよう 可能 かのう 性 せい 再生 さいせい 器 き 向 むかい 流 りゅう 型 がた 熱 ねつ 交換 こうかん 器 き 用 もち 理想 りそう 的 てき
T
e
=
T
4
{\displaystyle T_{\mathrm {e} }=T_{4}}
T
f
=
T
2
{\displaystyle T_{\mathrm {f} }=T_{2}}
期待 きたい 現実 げんじつ
T
e
<
T
4
{\displaystyle T_{\mathrm {e} }<T_{4}}
T
f
>
T
2
{\displaystyle T_{\mathrm {f} }>T_{2}}
再生 さいせい 得 え 仕事 しごと 量 りょう 元 もと 同 おな 必要 ひつよう 加熱 かねつ 量 りょう
c
p
(
T
e
−
T
2
)
{\displaystyle c_{p}(T_{\mathrm {e} }-T_{2})}
減少 げんしょう 熱 ねつ 効率 こうりつ 分 ぶん 向上 こうじょう
開放 かいほう [ 編集 へんしゅう ] 開放 かいほう 内 ない 燃料 ねんりょう 燃焼 ねんしょう 燃焼 ねんしょう タービン を回 まわ 内燃 ないねん 機関 きかん
特徴 とくちょう
直接 ちょくせつ 燃焼 ねんしょう 利用 りよう 熱 ねつ 交換 こうかん 器 き 損失 そんしつ 無 な タービンに腐蝕 ふしょく 性 せい 燃焼 ねんしょう 耐 た 素材 そざい 必要 ひつよう また、燃焼 ねんしょう 用 よう 空気 くうき 取入 とりい 質量 しつりょう 吸気 きゅうき 温度 おんど 上昇 じょうしょう 大気 たいき 圧力 あつりょく 減少 げんしょう 共 とも 減少 げんしょう 軸 じく 出力 しゅつりょく 減少 げんしょう 定置 ていち 用途 ようと 高温 こうおん 時 じ 吸気 きゅうき 冷却 れいきゃく 大気 たいき 圧 あつ 低 ひく 高地 こうち 出力 しゅつりょく 設定 せってい 補正 ほせい 移動 いどう 用途 ようと 出力 しゅつりょく 低下 ていか 対応 たいおう 運用 うんよう 行 おこな
軸 じく 蒸気 じょうき 出力 しゅつりょく 可変 かへん [ 編集 へんしゅう ] 軸 じく 蒸気 じょうき 出力 しゅつりょく 可変 かへん 排 はい 熱 ねつ ボイラー で発生 はっせい 蒸気 じょうき 燃焼 ねんしょう 共 とも 吹 ふ 込 こ 軸 じく 出力 しゅつりょく 増加 ぞうか 蒸気 じょうき 軸 じく 出力 しゅつりょく 発生 はっせい 割合 わりあい 変化 へんか コジェネレーション において用 もち
純 じゅん 水 みず 使用 しよう 量 りょう 多 おお 欠点 けってん
チェンサイクル : 過熱 かねつ 蒸気 じょうき 燃焼 ねんしょう 器 き 吹 ふ 込 こ
二 に 流体 りゅうたい 飽和 ほうわ 蒸気 じょうき 圧縮 あっしゅく 機 き 高温 こうおん 圧縮 あっしゅく 空気 くうき 混合 こんごう 燃焼 ねんしょう 器 き 吹 ふ 込 こ 密閉 みっぺい [ 編集 へんしゅう ] 密閉 みっぺい 燃料 ねんりょう 燃焼 ねんしょう 間接 かんせつ 的 てき 熱 ねつ 交換 こうかん 器 き 内 ない 動作 どうさ 流体 りゅうたい 加熱 かねつ 回 まわ 外 そと 燃 もえ 機関 きかん
利点 りてん
動作 どうさ 流体 りゅうたい 非 ひ 腐食 ふしょく 性 せい 素材 そざい 選択 せんたく 幅 はば 広 ひろ 動作 どうさ 流体 りゅうたい 密度 みつど 大 おお 小型 こがた 化 か 可能 かのう サイクル内 ない 動作 どうさ 流体 りゅうたい 量 りょう 変化 へんか 効率 こうりつ 低下 ていか 少 すく 出力 しゅつりょく 調整 ちょうせい 可能 かのう 欠点 けってん
冷却 れいきゃく 水 すい 必要 ひつよう 付加 ふか 装置 そうち 多 おお 複雑 ふくざつ 構成 こうせい 間接 かんせつ 的 てき 熱 ねっ 燃焼 ねんしょう 圧力 あつりょく 利用 りよう 熱 ねつ 交換 こうかん 器 き 損失 そんしつ 熱 ねつ 交換 こうかん 器 き 熱容量 ねつようりょう 大 おお 開放 かいほう 比 くら 始動 しどう 時間 じかん 長 なが ピーク時 じ 用 よう 大 だい 規模 きぼ 定置 ていち 型 がた 発電 はつでん 1940年代 ねんだい - 1960年代 ねんだい まで使用 しよう 耐食性 たいしょくせい 素材 そざい 進歩 しんぽ 使用 しよう 冷却 れいきゃく 原子 げんし 炉 ろ 発生 はっせい 高温 こうおん 回 まわ 2005年 ねん 現在 げんざい 要素 ようそ 実験 じっけん 段階 だんかい
半 はん 密閉 みっぺい [ 編集 へんしゅう ] 半 はん 密閉 みっぺい 開放 かいほう 排 はい 熱 ねつ 密閉 みっぺい 動作 どうさ 動作 どうさ 流体 りゅうたい 腐食 ふしょく 性 せい 強 つよ 燃焼 ねんしょう 使用 しよう 熱 ねつ 交換 こうかん 器 き 多 おお 冷却 れいきゃく 水 すい 必要 ひつよう 双方 そうほう 欠点 けってん 持 も
1950年代 ねんだい に実験 じっけん 的 てき 発電 はつでん 使用 しよう 素材 そざい 進歩 しんぽ 入口 いりくち 温度 おんど 上昇 じょうしょう 排気 はいき 温度 おんど 上昇 じょうしょう 蒸気 じょうき コンバインドサイクル が可能 かのう 用 もち
