Chapitre 9
255
Figure 9.6 – Représentation schématique d’une turbine à vapeur.
Schéma CC-by-sa Olivier Cleynen
ce paramètre l’efficacité isentropique í µí¼ T :
í µí¼ T ≡
̇
í µí± turbine réelle
̇
í µí± turbine isentropique
(9/6)
pour une turbine,
où ̇
í µí± turbine réelle
est la puissance réelle fournie par la turbine,
et ̇
í µí± turbine isentropique la puissance d’une turbine isentropique fonctionnant avec
le même débit de masse et entre les deux mêmes pressions.
La puissance réelle, quant à elle, s’exprime toujours en fonction des propriétés du fluide à l’entrée et à la sortie de la turbine :
̇
í µí± turbine réelle = ̇
í µí± (ℎ 2réel − ℎ 1 ) = ̇
í µí± í µí¼ T (ℎ 2 ′ − ℎ 1 )
(9/7)
Nous utilisons l’équation 9/7 pour prévoir l’état de la vapeur à la sortie de
n’importe quelle turbine dont la puissance et l’efficacité isentropique sont
connues.
Un paramètre important qui doit être surveillé est le titre de l’eau, en
particulier dans les derniers étages. En effet, nous avons déjà vu en section
§5.4.5 p. 140 que les courbes isentropiques finissent toujours par croiser
la courbe de saturation : dans une détente isentropique, la vapeur finit
toujours par se condenser. Les gouttelettes liquides, beaucoup plus denses
que la vapeur qui les entoure, percutent alors violemment les pales et en
provoquent l’érosion. L’ingénieur/e thermodynamicien/ne veillera ainsi à
garder un haut titre, usuellement sans descendre en deçà de 95 %.
Exemple 9.2
Une turbine d’efficacité isentropique 85 % reçoit 35 kg s −1 d’eau à 40 bar
et 600 ◦ C. Elle détend l’eau jusqu’à 0,5 bar. Quelle est la puissance développée ?
L’évolution peut être représentée de façon qualitative sur un diagramme
température-entropie ainsi :
https://thermodynamique.fr – CC-by-sa Olivier Cleynen
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Figure 9.6 – Représentation schématique d’une turbine à vapeur.
Schéma CC-by-sa Olivier Cleynen
ce paramètre l’efficacité isentropique í µí¼ T :
í µí¼ T ≡
̇
í µí± turbine réelle
̇
í µí± turbine isentropique
(9/6)
pour une turbine,
où ̇
í µí± turbine réelle
est la puissance réelle fournie par la turbine,
et ̇
í µí± turbine isentropique la puissance d’une turbine isentropique fonctionnant avec
le même débit de masse et entre les deux mêmes pressions.
La puissance réelle, quant à elle, s’exprime toujours en fonction des propriétés du fluide à l’entrée et à la sortie de la turbine :
̇
í µí± turbine réelle = ̇
í µí± (ℎ 2réel − ℎ 1 ) = ̇
í µí± í µí¼ T (ℎ 2 ′ − ℎ 1 )
(9/7)
Nous utilisons l’équation 9/7 pour prévoir l’état de la vapeur à la sortie de
n’importe quelle turbine dont la puissance et l’efficacité isentropique sont
connues.
Un paramètre important qui doit être surveillé est le titre de l’eau, en
particulier dans les derniers étages. En effet, nous avons déjà vu en section
§5.4.5 p. 140 que les courbes isentropiques finissent toujours par croiser
la courbe de saturation : dans une détente isentropique, la vapeur finit
toujours par se condenser. Les gouttelettes liquides, beaucoup plus denses
que la vapeur qui les entoure, percutent alors violemment les pales et en
provoquent l’érosion. L’ingénieur/e thermodynamicien/ne veillera ainsi à
garder un haut titre, usuellement sans descendre en deçà de 95 %.
Exemple 9.2
Une turbine d’efficacité isentropique 85 % reçoit 35 kg s −1 d’eau à 40 bar
et 600 ◦ C. Elle détend l’eau jusqu’à 0,5 bar. Quelle est la puissance développée ?
L’évolution peut être représentée de façon qualitative sur un diagramme
température-entropie ainsi :
https://thermodynamique.fr – CC-by-sa Olivier Cleynen