5 • Cycles
thermodynamiques
194
5.3 Les cycles moteurs à gaz
chaud dans lesquels la chaleur est fournie par une combustion externe
ou par une autre source de chaleur (les centrales thermiques solaires à
concentration du rayonnement solaire et destinées à produire de l’électricité, actuellement en cours de développement en Californie, fonctionnent à haute température et utilisent des moteurs Stirling couplés à
des caloducs à métal fondu). Dans la réalité, le cycle effectivement suivi
est le plus souvent un intermédiaire entre les cycles de Stirling et d’Ericsson.
5.3.5 Le cycle de Joule (ou de Brayton)
Le cycle de Joule peut être réalisé en circuit fermé (généralement avec
combustion externe) ou en cycle ouvert (généralement avec combustion
interne).
I Cycle fermé endoréversible
C’est un cycle ditherme endoréversible : les transformations internes au
cycle sont réversibles; en revanche les transferts de chaleur avec l’extérieur, qui s’effectuent à température variable, ne sont pas réversibles. Le
cycle comprend deux isobares et deux adiabates réversibles (donc deux
isentropes). Ce cycle peut être réalisé avec un circuit fermé comprenant
quatre composants (Figure 5.21) : un compresseur adiabatique, une
Figure 5.21 – Schéma de principe des composants
pour un cycle de Joule fonctionnant en circuit fermé.
Turbine
adiabatique
Compresseur
adiabatique
Source froide
Source chaude
2
1
3
4
thermodynamiques
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5.3 Les cycles moteurs à gaz
chaud dans lesquels la chaleur est fournie par une combustion externe
ou par une autre source de chaleur (les centrales thermiques solaires à
concentration du rayonnement solaire et destinées à produire de l’électricité, actuellement en cours de développement en Californie, fonctionnent à haute température et utilisent des moteurs Stirling couplés à
des caloducs à métal fondu). Dans la réalité, le cycle effectivement suivi
est le plus souvent un intermédiaire entre les cycles de Stirling et d’Ericsson.
5.3.5 Le cycle de Joule (ou de Brayton)
Le cycle de Joule peut être réalisé en circuit fermé (généralement avec
combustion externe) ou en cycle ouvert (généralement avec combustion
interne).
I Cycle fermé endoréversible
C’est un cycle ditherme endoréversible : les transformations internes au
cycle sont réversibles; en revanche les transferts de chaleur avec l’extérieur, qui s’effectuent à température variable, ne sont pas réversibles. Le
cycle comprend deux isobares et deux adiabates réversibles (donc deux
isentropes). Ce cycle peut être réalisé avec un circuit fermé comprenant
quatre composants (Figure 5.21) : un compresseur adiabatique, une
Figure 5.21 – Schéma de principe des composants
pour un cycle de Joule fonctionnant en circuit fermé.
Turbine
adiabatique
Compresseur
adiabatique
Source froide
Source chaude
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