9.3. Moteur thermique ditherme
liquide-vapeur de l’eau) est, à puissance égale, plus important que celui d’un cycle à gaz
(le fluide reste à l’état gazeux pendant toute la durée du cycle), mais le rendement est
meilleur, et les puissances installées peuvent être bien supérieures, jusqu’à 1 500 MW.
b) Principe de fonctionnement d’une turbine à vapeur
Les figures 9.5 et 9.6a présentent respectivement le schéma d’une centrale thermique
élémentaire utilisant un cycle à vapeur et les transferts d’énergie mis en jeu. Elles
illustrent le fonctionnement d’une turbine à vapeur dont l’expression désigne plus
brièvement l’ensemble de l’installation de production d’énergie mécanique, composée
essentiellement d’une chaudière (ou générateur de vapeur), de la turbine proprement
dite, d’un condenseur et d’une pompe.
• Le circuit vapeur
Dans la chaudière, la quantité de chaleur Q c est transmise par un corps chaud (comme
les produits de la combustion) à l’eau contenue dans le circuit de la machine. Ce transfert
thermique produit de la vapeur d’eau à haute température (u ≈ 565
◦ C) et haute pression
(P ≈ 165 bars). Cette vapeur d’eau circule entre la zone de haute pression où elle est
produite et la zone de basse pression et basse température créée au niveau du condenseur.
Au contact du circuit de refroidissement, la vapeur d’eau se condense en cédant
la quantité de chaleur Q f à l’eau de refroidissement (corps froid ou source froide) du
condenseur (les deux circuits sont indépendants).
• Obtention de travail
Sur le trajet de la vapeur d’eau, entre la chaudière et le condenseur, est placé une turbine
à vapeur. La vapeur d’eau issue de la chaudière vient frapper violemment les pales de
cette turbine : elle fournit à la turbine un travail (W t < 0).
Figure 9.5 Schéma de principe d’une centrale thermique élémentaire
©
Dunod – La photocopie non autorisée est un délit
193
“Gautron_9782100543007” (Col. : ScienceSup3-193x250) — 2010/6/15 — 17:13 — page 193 — #203
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liquide-vapeur de l’eau) est, à puissance égale, plus important que celui d’un cycle à gaz
(le fluide reste à l’état gazeux pendant toute la durée du cycle), mais le rendement est
meilleur, et les puissances installées peuvent être bien supérieures, jusqu’à 1 500 MW.
b) Principe de fonctionnement d’une turbine à vapeur
Les figures 9.5 et 9.6a présentent respectivement le schéma d’une centrale thermique
élémentaire utilisant un cycle à vapeur et les transferts d’énergie mis en jeu. Elles
illustrent le fonctionnement d’une turbine à vapeur dont l’expression désigne plus
brièvement l’ensemble de l’installation de production d’énergie mécanique, composée
essentiellement d’une chaudière (ou générateur de vapeur), de la turbine proprement
dite, d’un condenseur et d’une pompe.
• Le circuit vapeur
Dans la chaudière, la quantité de chaleur Q c est transmise par un corps chaud (comme
les produits de la combustion) à l’eau contenue dans le circuit de la machine. Ce transfert
thermique produit de la vapeur d’eau à haute température (u ≈ 565
◦ C) et haute pression
(P ≈ 165 bars). Cette vapeur d’eau circule entre la zone de haute pression où elle est
produite et la zone de basse pression et basse température créée au niveau du condenseur.
Au contact du circuit de refroidissement, la vapeur d’eau se condense en cédant
la quantité de chaleur Q f à l’eau de refroidissement (corps froid ou source froide) du
condenseur (les deux circuits sont indépendants).
• Obtention de travail
Sur le trajet de la vapeur d’eau, entre la chaudière et le condenseur, est placé une turbine
à vapeur. La vapeur d’eau issue de la chaudière vient frapper violemment les pales de
cette turbine : elle fournit à la turbine un travail (W t < 0).
Figure 9.5 Schéma de principe d’une centrale thermique élémentaire
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Dunod – La photocopie non autorisée est un délit
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