5 • Cycles
thermodynamiques
172
5.2 Les cycles moteurs à vapeur
La surchauffe consiste donc simplement à élever la température
moyenne d’utilisation de la chaleur de la source chaude tout en conservant la même température de source froide. La méthode de calcul du
cycle est la même que celle présentée précédemment.
Suivant la même démarche que pour le cycle de Rankine, le rendement
du cycle de Hirn s’écrit :
[5.18]
Application numérique
Considérons un cycle de Hirn fonctionnant entre 40 °C et 300 °C pour le
condenseur et le générateur de vapeur et à 500 °C pour la surchauffe. Les
points (1, 2, 3, 4 et v) du cycle sont identiques à ceux calculés pour le cycle de
Rankine, il nous faut maintenant calculer les points 5 et 6.
Pour le point 6, comme pour le point 5 dans le cycle de Rankine, on peut
calculer ses coordonnées, à partir de la règle des leviers. On commence par
calculer le titre en vapeur x, sachant que l’entropie du point 6 est égale à celle
du point 5 :
Figure 5.5 – Schéma d’une machine motrice à vapeur surchauffée
(les numéros renvoient à la figure 5.6).
Générateur
de vapeur
Surchauffeur
Turbine
à
vapeur
Condenseur
Pompe
2
6
5
4
1
T 2
T 1
5
6
1
2
5
2
h
h
h h
h
h
- + -
h =
-
5
1
1
6,68 0,57 0,795
8, 25 0,57
v
s
s
x
s
s
-
-
=
=
=
-
-