Thermodynamique V-2/3

Phs 2101

Automne 2001

http://www.crm.umontreal.ca/~physnum

2

3

1

4

1 2

3

pompe

réacteur

4 turbine

condenseur Évolution à température constante:

condensation du mélange (4) pour l ’amener dans l ’état de liquide saturé (1).

CYCLE DE RANKINE

2

3

1

4

pompe 1 condenseur

(

)

2

1

v P P

w

= −

1 2

2

1

h h

w

= −

2

3

1

4

1 2

3

pompe

réacteur

4 turbine

condenseur

3 4

4

3

h h

w

= −

3 4

4

3

h h

w

= −

2

3

pompe 1 condenseur

∫ ^>

→₃

= 0

2

T ds

q

Surface sous la courbe

2 3

3

2

h h

q

= −

2

3

1

4

1 2

3

pompe

réacteur

4 turbine

condenseur

∫ ^<

→₁

= 0

4

T ds

q

moins la surface sous la courbe

4 1

1

4

h h

q

= −

2

3

1

4

pompe 1 condenseur

1 2

2

1

h h

w

= −

4 1

1

4

h h

q

= −

2 3

3

2

h h

q

= −

3 4

4

3

h h

w

= −

(

)

4 3 2

1→

+ w

= − q

+ q

w

( )

3 2

4 3 2

1

→

→

→

+

= −

q

w η w

Ce signe tient compte du fait qu ’il s ’agit de travail fourni

2

3

1

4

1 2

3

pompe

réacteur

4 turbine

condenseur

1

3 2

1 4 3

2

→

→

→

+

= q q η q

Il s ’agit du rapport

des deux surfaces

2 1

pompe 1 condenseur

3

En fait, le réacteur peut permettre de surchauffer le fluide caloporteur:

le point (3) est un état de vapeur

surchauffée.

2 1

3

1 2

3

pompe

réacteur

4 turbine

condenseur

4

La turbine utilise la vapeur

surchauffée.

2 1

3

4

pompe 1 condenseur

Cycle de Rankine avec surchauffe

2 1

3

4

1 2

3

pompe réacteur

4 turbine

condenseur

Le travail fourni augmente, le rendement aussi.

Le titre augmente:

il y a un intérêt pratique (corrosion dans la turbine) pour l ’amener proche de 1

2 1

3

4

pompe 1 condenseur

Cycle de Rankine avec réchauffe

Cycle de Hirn

2 1

3

4

1 2

3

pompe réacteur

4 turbine

condenseur

2

4

3 4

4

3

h h

w

= −

1 2

2

1

h h

w

= −

Perte dans la pompe

Les pertes -->Accroissement de l ’entropie.

Perte dans la turbine

(Vérifier dans les

tables.) (Vérifier dans les

tables.)

2 1

3

4

pompe 1 condenseur

2

4

3 4

4

3

h h

w

= −

Perte dans la turbine

3

4

h

h w

= −

3 4

3 4

h h

h h

esp turbine

−

= −

η ^{w turbine =η turbine} ( ^{h 4 esp − h 3} )

2 1

3

4

1 2

3

pompe réacteur

4 turbine

condenseur

2

4 1

2 2

1

h h

w

= −

Perte dans la pompe

dp v ds T dp v dv p dv p ds T

dh= − + + = +

(

)

1

2

h v P P

h

− = −

1 2

1 2

h h

h h

pompe

−

= − η

pompe pompe

P v P

w η

1 2

−

=