Détente isentropique


Détente isentropique par thermodynamique-com

Cette vidéo va vous permettre de calculer le rendement isentropique d’une détente d’une turbine à vapeur à l’aide du diagramme de Mollier

Les données mesurées sur l’installation sont les suivantes :
Pression admission 160 bar
Température admission 560°C

Pression échappement 30 bar
Température échappement 350 °C

On place les points caractéristiques de l’admission et de l’échappement à l’intersection des isothermes et isobares.

On peut ainsi lire les enthalpies massiques sur l’axe des ordonnées.
H massique admission = 3460 kJ / kg
H massique échappement = 3115 kJ / kg

On calcule ensuite la chute d’enthalpie produite par 1 kg de vapeur
Delta H massique = 345 kJ / kg

Pour déterminer la chute d’enthalpie que ce Kg de vapeur aurait produit si la détente était isentropique, on trace l’isentrope du point d’admission.

C’est une verticale, on lit l’entropie massique sur l’axe des abscisses
S massique = 6,5 kJ / kg.K

Le point caractéristique de l’échappement de la détente isentropique se situe à l’intersection de l’isobare 30 b et de l’isentrope 6,5 kJ / kg.K

On lit ensuite l’enthalpie massique
H massique = 2975 kJ / kg
Et on calcule ensuite la différence d’enthalpie massique produite par une détente isentropique
3460 - 2975
Delta H massique = 485 kJ / kg

Le rendement isentropique est égal à
Delta H réel / Delta H isentropique = 345 / 485 = 0.71

Soit 71%

On remarque que la température de la détente réelle est supérieure à celle que produirait une détente isentropique qui est de 280°C

Cela est du à l’échauffement produit par les frottements, les tourbillons, les changements de direction de la vapeur.

Cette vidéo vous a permis d’illustrer le second principe de la thermodynamique. Il nous dit que dans toute transformation d’énergie chaleur en énergie travail, la variation d’entropie est toujours positive.

Exemples d’utilisation des diagrammes


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Alain Duparquet, conducteur en centrale électrique.

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