5 • Cycles
thermodynamiques
203
5.3 Les cycles moteurs à gaz
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
ᮀ Cycle à récupérateur et compressions et détentes fractionnées
En combinant un récupérateur de chaleur et des compressions et détentes fractionnées, il est possible d’obtenir des échanges de chaleur avec les
sources chaudes et froides qui se rapprochent d’échanges à températures
constantes. On se rapproche donc d’un cycle de Carnot et le rendement
augmente. Nombre de machines motrices fonctionnent avec de tels
cycles qui permettent d’obtenir des rendements élevés.
De cette façon, il est possible de se rapprocher d’un prélèvement de chaleur isotherme à la source chaude ainsi que d’un rejet de chaleur isotherme (Figure 5.24 : préchauffage 2A obtenu grâce au prérefroidissement
12B).
I Circuit ouvert statique
Le cycle de Joule peut également être réalisé à l’aide d’un circuit ouvert.
Dans le cas du cycle ouvert, l’échangeur de chaleur basse température
est supprimé et c’est l’atmosphère qui joue ce rôle (Figure 5.25).
De plus, l’échangeur de chaleur haute température est simplifié car
l’apport de chaleur est généralement produit par une combustion
interne. On a un cycle ouvert avec aspiration d’air neuf en 1 suivie d’une
compression adiabatique 1-2, d’un apport de chaleur isobare résultant de
la combustion du combustible, généralement liquide, puis d’une détente
adiabatique 3-4 dans la turbine (qui peut être remplacée éventuellement
Figure 5.25 – Schéma de principe des composants
pour un cycle de Joule fonctionnant en circuit ouvert.
Turbine
adiabatique
Compresseur
adiabatique
Admission
d’air frais
Échappement
des gaz dans l’atmosphère
Chambre à combustion
2
1
3
4
thermodynamiques
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5.3 Les cycles moteurs à gaz
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
ᮀ Cycle à récupérateur et compressions et détentes fractionnées
En combinant un récupérateur de chaleur et des compressions et détentes fractionnées, il est possible d’obtenir des échanges de chaleur avec les
sources chaudes et froides qui se rapprochent d’échanges à températures
constantes. On se rapproche donc d’un cycle de Carnot et le rendement
augmente. Nombre de machines motrices fonctionnent avec de tels
cycles qui permettent d’obtenir des rendements élevés.
De cette façon, il est possible de se rapprocher d’un prélèvement de chaleur isotherme à la source chaude ainsi que d’un rejet de chaleur isotherme (Figure 5.24 : préchauffage 2A obtenu grâce au prérefroidissement
12B).
I Circuit ouvert statique
Le cycle de Joule peut également être réalisé à l’aide d’un circuit ouvert.
Dans le cas du cycle ouvert, l’échangeur de chaleur basse température
est supprimé et c’est l’atmosphère qui joue ce rôle (Figure 5.25).
De plus, l’échangeur de chaleur haute température est simplifié car
l’apport de chaleur est généralement produit par une combustion
interne. On a un cycle ouvert avec aspiration d’air neuf en 1 suivie d’une
compression adiabatique 1-2, d’un apport de chaleur isobare résultant de
la combustion du combustible, généralement liquide, puis d’une détente
adiabatique 3-4 dans la turbine (qui peut être remplacée éventuellement
Figure 5.25 – Schéma de principe des composants
pour un cycle de Joule fonctionnant en circuit ouvert.
Turbine
adiabatique
Compresseur
adiabatique
Admission
d’air frais
Échappement
des gaz dans l’atmosphère
Chambre à combustion
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