5 • Cycles
thermodynamiques
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5.2 Les cycles moteurs à vapeur
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
Tableau 5.1 – Points du cycle de Rankine calculés à partir d’un logiciel.
Le point 2 n’est pas donné par le logiciel. Pour l’obtenir, on utilise la relation
de Gibbs pour le système fermé constitué de la masse unitaire d’eau liquide
qui est comprimée :
dh = Tds + vdP
tenant compte du fait que la compression est isentropique, on obtient simplement :
dh s = vdP
Le liquide étant un fluide quasi incompressible, son volume spécifique peut
être considéré comme constant dans l’intervalle de pression (d’après le
tableau 5.1, le volume massique du liquide saturé varie de 40 % entre 40 °C
et 300 °C mais reste à une valeur très inférieure au volume spécifique de la
vapeur, points 4 et 1; d’autre part la variation à température constante du
volume spécifique du liquide est négligeable). On prendra la valeur du
volume massique à 40 °C, soit 0,00101 m
3 .kg
−1
, mais attention aux unités :
dans le tableau 5.1, la pression est en bar, pour passer en Pa, il faut multiplier
par 10
5
. Le produit vdP donnera alors des joules, pour passer à des kilojoules,
il faut diviser par 10
3 :
kJ/kg
Point
T
(°C)
P
(bar)
h
(kJ/kg)
s
(kJ/kgK)
v
(m
3
/kg)
h l-v
(kJ/kg)
1
40
0,0738
167,46
0,57
0,00101
2 406,48
3
300
85,81
1 344,63
3,25
0,00140
1 403,98
4
300
85,81
2 748,62
5,70
0,022
V
40
0,0738
2 573,94
8,25
19,52
(
)
(
)
5
2
1
2
1
3
10
167,46 0,00101 85,81 0,0738
176,12
10
h
h v P P
= +
-
=
+
¥
-
¥
=