5 • Cycles
thermodynamiques
158
5.2 Les cycles moteurs à vapeur
de tirer profit du changement de phase pour concevoir un cycle de
Carnot constitué de deux isothermes et deux adiabates réversibles
(Figure 5.1). Cependant, un tel cycle n’est pas réalisable techniquement
pour plusieurs raisons : d’abord les compression et détente humides
entraînent des usures voire des accidents brutaux pour les matériels;
ensuite, la régulation pour obtenir le bon titre en vapeur du point 3′ sur
la figure 5.1 serait trop délicate. Le cycle qui se rapproche le plus du
cycle de Carnot est le cycle de Rankine que nous présentons maintenant.
5.2.1 Le cycle de base de Rankine
I Cycle endoréversible : compression et détente réversibles
Un moteur thermique fonctionnant avec une turbine à vapeur (ou une
machine alternative à piston) pour produire de l’énergie mécanique ou
électrique, comporte (Figure 5.2) un générateur de vapeur, une turbine,
Figure 5.1 – Cycles de Rankine [123451] et de Carnot [3′3453′]
dans un diagramme (T, s).
T
T 2
T 1
a
b
5
3′
1
2
3
4
s
v