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Chapitre 9
centrales. Comme la pression de la vapeur à l’intérieur du condenseur est
souvent très basse (jusqu’à 0,1 bar) pour abaisser la température minimale
du cycle de la centrale, il faut veiller à l’étanchéité du condenseur pour éviter
que de l’air ou de l’eau extérieurs ne s’insèrent dans le circuit principal.
La puissance perdue par la vapeur dans le condenseur s’exprime selon :
̇
í µí± condenseur = ̇
í µí± (ℎ 2 − ℎ 1 )
(9/8)
9.4 Cycles moteurs à vapeur
9.4.1 Le cycle de Carnot
Comme le cycle de Carnot que nous avons étudié au §7.3 nous sert de référence dans la conception des moteurs, nous débutons notre étude par celui-ci.
La température d’un mélange liquide-vapeur reste constante lorsqu’on le
chauffe à pression constante, aussi la réalisation de transferts de chaleur
isothermes (caractéristique importante du cycle de Carnot) est relativement
aisée avec la vapeur. Une machine à vapeur basée sur un cycle de Carnot est
schématisée en figures 9.10 et 9.11.
Figure 9.10 – Circuit d’une centrale à vapeur fonctionnant sur un cycle de Carnot.
Schéma CC-by-sa Olivier Cleynen
L’efficacité du cycle moteur de Carnot (7/6) n’est atteinte que lorsque la
turbine et le compresseur fonctionnent de façon isentropique. En pratique,
comme nous l’avons vu, la puissance de la turbine est toujours plus faible et
celle du compresseur toujours plus grande qu’elles ne pourraient l’être.
Thermodynamique de l’ingénieur par Olivier Cleynen
Chapitre 9
centrales. Comme la pression de la vapeur à l’intérieur du condenseur est
souvent très basse (jusqu’à 0,1 bar) pour abaisser la température minimale
du cycle de la centrale, il faut veiller à l’étanchéité du condenseur pour éviter
que de l’air ou de l’eau extérieurs ne s’insèrent dans le circuit principal.
La puissance perdue par la vapeur dans le condenseur s’exprime selon :
̇
í µí± condenseur = ̇
í µí± (ℎ 2 − ℎ 1 )
(9/8)
9.4 Cycles moteurs à vapeur
9.4.1 Le cycle de Carnot
Comme le cycle de Carnot que nous avons étudié au §7.3 nous sert de référence dans la conception des moteurs, nous débutons notre étude par celui-ci.
La température d’un mélange liquide-vapeur reste constante lorsqu’on le
chauffe à pression constante, aussi la réalisation de transferts de chaleur
isothermes (caractéristique importante du cycle de Carnot) est relativement
aisée avec la vapeur. Une machine à vapeur basée sur un cycle de Carnot est
schématisée en figures 9.10 et 9.11.
Figure 9.10 – Circuit d’une centrale à vapeur fonctionnant sur un cycle de Carnot.
Schéma CC-by-sa Olivier Cleynen
L’efficacité du cycle moteur de Carnot (7/6) n’est atteinte que lorsque la
turbine et le compresseur fonctionnent de façon isentropique. En pratique,
comme nous l’avons vu, la puissance de la turbine est toujours plus faible et
celle du compresseur toujours plus grande qu’elles ne pourraient l’être.
Thermodynamique de l’ingénieur par Olivier Cleynen