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Chapitre 9
dans le cas d’une pompe approximativement réversible et fonctionnant
avec de l’eau liquide.
Exemple 9.1
Dans une centrale, une pompe est alimentée par un débit de 35 kg s −1
d’eau liquide saturée à 0,5 bar. L’eau est comprimée de façon approximativement isentropique jusqu’à 40 bar. Quelle est la puissance consommée ?
L’évolution peut être représentée de façon qualitative sur un diagramme
température-entropie ainsi :
Dans l’abaque n°3 à 0,05 MPa nous lisons l’enthalpie d’entrée
ℎ A = ℎ 𝐿0,05 MPa = 340,5 kJ kg
−1 . Le volume spécifique restera
presque constant dans la pompe, à sa valeur de 𝑣 A = 𝑣 𝐿0,05 MPa =
0,00103 m 3 kg
−1 .
Avec l’équation 9/4 nous calculons ̇
𝑊 pompe ≈ ̇
𝑚 𝑣 𝐿 (𝑝 B − 𝑝 A ) = 35 ×
0,00103(40 ⋅ 10 5 − 0,5 ⋅ 10 5 ) = +142,4 kW.
Comme la compression est par hypothèse isentropique, nous
aurions aussi pu partir du fait que 𝑠 A = 𝑠 B pour obtenir ℎ B par
interpolation dans l’abaque n°1 et calculer ainsi la puissance de la
pompe. Un calcul de 𝑣 B avec cette méthode permet de se convaincre
que le volume spécifique varie de manière imperceptible (moins
de 0,1 %) pendant cette évolution.
Comme nous avons calculé la puissance, nous sommes capables
de calculer ℎ B =
̇
𝑊 pompe
̇
𝑚
+ ℎ A = 482,9 kJ kg
−1 , c’est-à-dire l’enthalpie
de l’eau à l’entrée de la chaudière, information très utile pour calculer
sa puissance.
9.3.3 Chaudière
Dans les centrales à vapeur, les apports de chaleur se font à pression
constante. L’eau du circuit thermodynamique est réchauffée par contact
avec une autre canalisation : d’air dans le cas des centrales à combustion
Thermodynamique de l’ingénieur par Olivier Cleynen