La turbine à vapeur transforme la vitesse de la vapeur, (l’énergie cinétique) en mouvement de rotation.
Pour comprendre le fonctionnement de la turbine à vapeur, il faut bien le distinguer du fonctionnement de la machine à piston.
Dans une machine à piston, le travail fourni est égal à la variation du volume des gaz qui produit directement un déplacement.
Dans un diagramme P - V, diagramme de Clapeyron, le travail produit est égal à une surface.
Dans une turbine à vapeur, la variation de volume entre l’admission et l’échappement est très importante ( de l’ordre de 2000 fois plus ).
C’est une donnée qui devra être prise en compte dans le dimensionnement des ailettes et du condenseur mais qui ne permet pas de calculer directement le travail produit.
La turbine est constituée d’aubages fixes et d’aubages mobiles
La vapeur est mise en vitesse avec une direction la plus tangentielle possible aux aubages mobiles lorsqu’elle traverse les aubages fixes.
Lors de son passage entre deux ailettes mobiles, la vapeur change de direction. C’est ce changement de direction qui provoque une force motrice.
En bleu les aubages fixes donnent une direction tangentielle à la vapeur mise en vitesse. En rouge les aubages mobiles sont entraînés par la poussée qui en résulte. Les aubages fixes suivants redirigeront ensuite la vapeur vers l’étage aval.
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