5 • Cycles
thermodynamiques
188
5.3 Les cycles moteurs à gaz
Le titre en vapeur du point 6 est maintenant égal à 0,972. Compte tenu
du rendement isentropique de détente de 0,85, le point 6′ se trouve en
vapeur surchauffée. Le bilan énergétique donne :
w = −596,5 kJ/kg q s.f. = −2 154 kJ/kg q s.c. ~ 2 750 kJ/kg
Le rendement pour la production d’énergie mécanique est maintenant
égal à
alors qu’il était égal à
pour le cycle de Hirn avec condensation à 40 °C et le rendement global
est égal à 1.
Prenant 300 K comme température de référence, les facteurs de Carnot
sont respectivement égaux à
et
et le rendement
exergétique est égal à :
Alors que le rendement global est égal à 1, le rendement exergétique
n’est égal qu’à 0,65 : la dégradation de la chaleur de 500 °C à 152 °C est
pénalisante. On note que le rendement exergétique du cycle de Hirn
avec condensation à 40 °C était égal à
, il y a donc
amélioration du rendement global et du rendement exergétique mais
dégradation du rendement de conversion thermomécanique avec le
cycle à contre-pression.
5.3 Les cycles moteurs à gaz
Les cycles à vapeur présentent de nombreux avantages, notamment le
changement de phase permet d’atteindre des puissances importantes
pour de faibles débits massiques. Néanmoins, le niveau de température
des transitions de phase est faible, ce qui limite l’utilisation de ces cycles
vers les hautes températures. Les cycles supercritiques permettent d’élever la température de la source chaude, mais il existe des limites technologiques dues aux pressions et températures élevées de fonctionnement.
Or, d’après le rendement de Carnot, nous savons que les rendements
596, 5 0, 22
2 750
h =
=
0, 405 0,85 0, 34
¥
=
s.c.
0, 61
q =
s.f.
0, 23
q =
ex
596, 5 2 154 0, 23 0,65
2 750 0,61
+
¥
h =
=
¥
0,68 0,85 0, 58
¥
=
thermodynamiques
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5.3 Les cycles moteurs à gaz
Le titre en vapeur du point 6 est maintenant égal à 0,972. Compte tenu
du rendement isentropique de détente de 0,85, le point 6′ se trouve en
vapeur surchauffée. Le bilan énergétique donne :
w = −596,5 kJ/kg q s.f. = −2 154 kJ/kg q s.c. ~ 2 750 kJ/kg
Le rendement pour la production d’énergie mécanique est maintenant
égal à
alors qu’il était égal à
pour le cycle de Hirn avec condensation à 40 °C et le rendement global
est égal à 1.
Prenant 300 K comme température de référence, les facteurs de Carnot
sont respectivement égaux à
et
et le rendement
exergétique est égal à :
Alors que le rendement global est égal à 1, le rendement exergétique
n’est égal qu’à 0,65 : la dégradation de la chaleur de 500 °C à 152 °C est
pénalisante. On note que le rendement exergétique du cycle de Hirn
avec condensation à 40 °C était égal à
, il y a donc
amélioration du rendement global et du rendement exergétique mais
dégradation du rendement de conversion thermomécanique avec le
cycle à contre-pression.
5.3 Les cycles moteurs à gaz
Les cycles à vapeur présentent de nombreux avantages, notamment le
changement de phase permet d’atteindre des puissances importantes
pour de faibles débits massiques. Néanmoins, le niveau de température
des transitions de phase est faible, ce qui limite l’utilisation de ces cycles
vers les hautes températures. Les cycles supercritiques permettent d’élever la température de la source chaude, mais il existe des limites technologiques dues aux pressions et températures élevées de fonctionnement.
Or, d’après le rendement de Carnot, nous savons que les rendements
596, 5 0, 22
2 750
h =
=
0, 405 0,85 0, 34
¥
=
s.c.
0, 61
q =
s.f.
0, 23
q =
ex
596, 5 2 154 0, 23 0,65
2 750 0,61
+
¥
h =
=
¥
0,68 0,85 0, 58
¥
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