개념
● 조지 브레이턴의 이름을 따서 명명된 열역학 사이클로서 일정한 압력에서 열기관이 작동하는 것을 설명
● 초기에는 피스톤 압축기와 피스톤 확장기를 이용한 엔진의 사이클로서 사용
● 현대에는 가스터빈기관과 공기 흡입식 제트엔진의 사이클로 통용
● 가스터빈기관의 이상적인 사이클로써 2개의 정압과정과 2개의 단열과정으로 이루어진다
● 작동순서 : 단열압축 => 정압가열 => 단열팽창 => 정압방열
● 오토사이클과 달리 흡열과 방열이 정압과정에서 일어나는 정압사이클이다.
일반적인 가스터빈 엔진의 작동과정
1. AIR INLET을 통해 외부공기를 흡입
2. COMPRESSOR (압축기) 를 거치며 공기가 단열압축
3. COMBUSTION CHAMBER(연소실)에서 정압가열
4. 압축,가열된 공기가 TURBINE을 돌리면서(일을 하면서) 단열팽창
5. EXHAUST(배기구) 를 통해 공기가 나가면서 정압상태로 방열
브레이턴 사이클의 그래프
[작동과정]
1 >> 2 : 단열압축 (압축기에서 흡입 공기가 압축)
2 >> 3 : 정압가열 (압축된 공기가 연소실에서 가열)
3 >> 4 : 단열팽창 (가열된 공기가 터빈을 통과하면서 일을하고 팽창)
4 >> 1 : 정압방열 (일을 마친 공기가 외부로 배기되면서 방열)
브레이턴 사이클의 효율
● 흡입한 열량 중 일에 사용되고 남은 배기 열량을 이용하여 효율을 정의
● 효율 : (1 - 배기열량/흡입열량)
그 외의 가스동력사이클
1.에릭슨 사이클 : 브레이턴 사이클의 단열과정을 등온과정으로 대체시킨 가스터빈 사이클
2.스털링 사이클 : 오토 사이클의 단열과정을 등온과정으로 대체시킨 가스터빈 사이클
cf.에릭슨 및 스털링 사이클은 대형선박이나 항공모함의 사이클이다