©Hachette Livre, H-Prépa Exercices et problèmes, Physique, MPSI-PCSI-PTSI
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EXERCICES
Machines thermiques
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12 • En utilisant les résultats de la partie A, compléter le
tableau:
• dans le cas idéal de fonctionnement réversible de tous les
éléments ;
• dans le cas réel irréversible.
Données : r = 287 J . K –1 . kg –1 ;
c P = 1 000 J . K –1 . kg –1 ; e = 0,80 ;
h 1 = 0,86 ; h 2 = 0,88 ; g = 1,4 .
13 • Calculer les chaleurs et les travaux massiques
échangés dans les différentes étapes du système :
• w 12 et w 34 pour les compresseurs ;
• w 67 et w 89 pour les turbines ;
• q 56 et q 78 pour les chambres de combustion.
14 • Définir et déterminer littéralement et numériquement le rendement global h g du système de propulsion.
On désire obtenir, au niveau de l’hélice, une puissance de
3 000 kW.
Calculer alors le débit massique d du gaz dans son circuit.
Ce système comprend :
• un réfrigérant ;
• un échangeur ;
• deux compresseurs : basse pression (BP) et haute pression (HP) ;
• deux turbines BP et HP ;
• deux chambres de combustion qui, à pression constante,
élèvent la température du gaz.
Le gaz suit le trajet 1, 2, …, 10 et les seules variations de
pression sont dues aux compresseurs et aux turbines.
Les deux turbines, enfin, sont telles que
.
Le tableau incomplet représenté ci-après indique les
caractéristiques connues du gaz à chacune des étapes du
circuit.
p (Pa .10 5 )
T (K)
points du circuit
1
283
1
2
215
300
3
4
5
5,7
943
6
7
955
8
9
1
10
TT
CP
CP
HP
HP
BP
BP
chambre
de
combustion
chambre de
combustion 1
8
7
6
3
2
1
4
5
2
9
10
réducteur
échangeur
réfrigérant
hélice
Doc. 5