Original scientific paperThe exergy analysis of a Brayton cycle is performed in the paper. The four input variables: the ratio of the compressor exit and inlet pressures, the ratio of inlet temperature of gases in turbine and inlet temperature of air in compressor and the isentropic efficiencies of the compressor and turbine are analysed. The temperature ratio is varied in a way that the compressor inlet temperature of air is maintained constant, while the turbine inlet temperature of flue gases is varied from 900 to 1200°C. In the combustion chamber methane is completely combusted with excess air ratio which is determined by the temperature of flue gases at the turbine inlet. The analysis further includes variability of the molar heat capacities of air and flue gases with temperature and variability of their heat capacity ratios. The exergy destruction in turbine, compressor and combustion chamber and also total exergy efficiency of the cycle are considered in the analysis.
Keywords: Brayton cycle, variable physical properties, variable composition of working substance, maximum work output, maximum thermal efficiency
Eksergijska analiza Braytonovog ciklusa s promjenjivim fizikalnim svojstvima i promjenjivim sastavom radne tvariIzvorni znanstveni članak U radu je provedena eksergijska analiza Braytonovog ciklusa. Četiri ulazne varijable, omjer tlakova na izlazu i ulazu u kompresor, omjer temperature na ulazu u turbinu i temperature na ulazu u kompresor, te izentropski stupnjevi djelovanja kompresora i turbine su uzeti u analizu. Omjer temperatura je variran tako da je temperatura zraka na ulazu u kompresor držana konstantnom, a temperatura dimnih plinova na ulazu u turbinu je varirana od 900 °C do 1200 °C. U komori za izgaranje potpuno izgara metan s pretičkom zraka koji je određen temperaturom dimnih plinova na ulazu u turbinu. Analiza nadalje uključuje promjenjivost molarnih toplinskih kapaciteta zraka i dimnih plinova s temperaturom i promjenjivost njihovih izentropskih eksponenata. Eksergijska destrukcija u komori za izgaranje, turbini i kompresoru kao i ukupna eksergijska efikasnost su uzete u analizu.Ključne riječi: Braytonov ciklus, promjenjiva fizikalna svojstva, promjenjiv sastav radne tvari, maksimalni neto rad, maksimalni stupanj djelovanja