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La chaleur est transférée, par un couplage thermique entre ces cellules. Pour un système à plusieurs entrées et sorties, on utilise les équations 9 et En déduire la puissance mise en jeu sur le turbocompresseur. Sur l’axe horizontal, on reporte l’enthalpie avec une échelle linéaire. On donne le cycle idéal dans le diagramme de Watt, voir figure – Transformation Ce transfert thermique interne génère également une surchauffe. Solution et Démarche 1- La transformation étant isentropique, on peut utiliser la loi de Laplace:

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La chaleur est transférée, par un couplage thermique entre ces cellules. Les divers élements ultérieurement étudiés font partie du système de propulsion du cargo représenté par la figure ci-dessous Figure: Ces différents éléments se répartissent en deux groupes selon la pression: En déduire littéralement puis numériquement la quantité de chaleur massique qfc dissipée lors de la compression réelle. W12 et W34 pour les compresseurs W67 et W89 pour les turbines ; q56 et q78 pour les chambres de combustion.

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Skip to main content. Log In Sign Up. Dans le chapitre 2, on traite les turbines à gaz, puis les turboréacteurs chapitre 3. La conservation de la masse pour ce système exige que: A la sortie, on a: Pour un gaz parfait: Pour analyser ces systèmes, il faut utiliser les équations 12 et 14 si le système présente une seule entrée et xyclepad seule sortie.

Pour un système à plusieurs entrées et sorties, on utilise les équations 9 et Les moteurs dans lesquels la production de la chaleur ainsi que la transformation de cette chaleur en travail mécanique se font dans un même organe cylindre moteur sont appelés des moteurs à combustion interne. Du point de vue thermodynamique, un moteur à cyxlepad interne de même que tout autre moteur devrait fonctionner suivant le cycle de Carnot, puisque ce cycle possède le rendement thermique le plus élevé.

Le piston étant en position 1, les deux soupapes sont fermées, le système est clos et la masse gazeuse subit une compression isentropique processus On étudie un système clos dans lequel évoluerait la masse constante m.

Les puissances des moteurs à explosion sont en général faibles. Sur les automobiles et camions, on peut aller jusqu’à kW; Figure 1. Rapport des pressions de combustion isobare et pression en fin de 2 compression ou rapport de surpression volumétrique.

On suppose que le moteur fonctionne selon le cycle théorique de Beau de Rochas Ottofigure 1.

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Admission à pression constante P1 du mélange air-carburant. Compression isentropique du mélange. Allumage et explosion du mélange, transformation isochore. Toutes les transformations du cycle sont supposées réversibles. En déduire la quantité de chaleur Q41 mise en jeu au cours de la phase Solution et Démarche 1- La transformation étant isentropique, on peut utiliser la loi de Laplace: On rappelle que, dans le moteur quatre temps, un cycle thermodynamique correspond à deux tours effectués par le vilebrequin.

Puissance de combustion ou quantité de chaleur dégagée par seconde pendant la combustion. Moteur Turbo diesel Le système étudié est un moteur de véhicule Turbo diesel, avec les hypothèses simplificatrices suivantes: On donne le cycle idéal dans le diagramme de Watt, voir figure – Transformation On a une détente isochore, avec une mise à la pression atmosphérique par refroidissement sans échappement ; – Transformation On donne le schéma de la machine, figure 1.

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Représenter alors le cycle en diagramme entropique. Pour simplifier, on suppose les points 8 et 12 confondus. Le moteur tournant à tours par minute, quelle est alors sa nouvelle puissance.

Dans sa version la plus répandue, la turbine à gaz aspire de l’air atmosphérique qui est comprimé, puis se transforme en fumées à haute température par combustion d’un carburant dans une chambre de combustion.

Ces fumées sont ensuite détendues cydlepad la turbine, et enfin évacuées dans l’atmosphère. Ce cycle comprend deux isobares et deux isentropiques.

Comme les isobares divergent dans le sens des températures croissantes, la chute de température au cours de la détente est supérieure à celle qui correspond olgiciel la compression. Quant au rendement thermique, la figure 2. Turbine à gaz 1 A La figure 2. Ce travail sert en partie à faire fonctionner le compresseur et le reste est disponible pour le milieu extérieur. B En fait, le compresseur et la turbine ont des fonctionnements irréversibles et le cycle réel cyclepadd gaz dans la turbine est représenté figure 2.

En déduire la température finale T2 de la compression réelle. En déduire la puissance mise en jeu sur le turbocompresseur. En déduire la quantité de chaleur massique qfc dissipée lors de la compression réelle. En déduire littéralement puis numériquement la température finale T5 de la détente réelle. En déduire la puissance. En déduire littéralement puis numériquement la quantité de chaleur massique qfc dissipée lors de la compression réelle.

En déduire le débit massique horaire du combustible. Solution et Démarche Etude du compresseur: Le rendement global est: Geatuit à gaz 3: Le système est formé de compresseurs, turbines et échangeurs. Les divers élements ultérieurement étudiés font partie du système de propulsion du cargo représenté par la figure ci-dessous Figure: Etat 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 P Pa 1 2,5 5,7 T K 1- En utilisant les résultats précédents, compléter le tableau: W12 et Ctclepad pour les compresseurs W67 et W89 pour les turbines ; q56 et q78 pour les chambres de combustion.

La détente est supposée isentropique.

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La température à la sortie de la chambre de combustion est limitée par la résistance de la turbine. Ces gaz étant supposés parfaits. On rappelle la valeur de la constante molaire: En déduire que ces caractéristiques sont celles existant dans la section du col. La pression de sortie P1 est égale à 1 bar pression atmosphérique au sol. Calculer les valeurs correspondantes de: Nous pouvons appliquer la loi de Laplace: Par définition, la poussée vaut: Déterminez la température et la pression en chaque fyclepad du cycle.

Calculez la poussée et la poussée intrinsèque. On étudie cette variante avec les mêmes paramètres que les questions précédentes, avec la postcombustion en fonctionnement: Le schéma de principe est donné par la figure suivante: Cyvlepad une telle installation, le fluide subit effectivement une évolution cyclique entre deux sources thermiques: Il est formé de: Pour un fluide donné, ces valeurs peuvent être déterminées à partir des diagrammes ou des tables.

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Elle est inversement proportionnelle au travail fourni par unité de masse de vapeur et elle a pour expression: Grâce à cela, le rendement isentropique de la turbine et le rendement du cycle augmentent. Le cycle de Hirn est le cycle principal suivant lequel fonctionnent les centrales thermiques. Le principe est le suivant: Il en résulte une augmentation du rendement thermique global du cycle.

Le point où se fait le soutirage et la quantité de vapeur soutirée dépendent de la température du condensat à réchauffer et de sa quantité. Or une eau dont la température est modérée ne peut servir ni au chauffage ni à aucun travail mécanique. Pour cela, il faut accroitre la pression de la vapeur sortant de la turbine.

On réalise ainsi des installations fonctionnant avec une contre pression.

On les appelle des installations à réseaux de chauffage ou des installations de cogénération. Dans une telle installation, la vapeur sort de la turbine à une pression et une température relativement élevées et est envoyée au consommateur de chaleur. On se propose de comparer les propriétés des trois cycles moteurs cycle C1: Ces trois cycles sont représentés en diagramme entropique, figure 1.

Echauffement isobare dans le surchauffeur. Echauffement isobare dans le resurchauffeur par échange thermique avec le même fluide auxiliaire: Tous les transferts de fluide dans les conduites de liaison sont supposés isothermes et isobares. Les pressions des changements de phase sont: Placer le maximum de points sur le diagramme enthalpique joint.

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Quelles sont les températures des changements de phase? On trace le cycle sur le diagramme entropique et on lit les températures correspondantes: Le titre en vapeur est défini par: La vapeur est produite dans le générateur de vapeur.

A la sortie, la vapeur subit une première détente dans la turbine Chclepad. Elle est ensuite réchauffée et subit une seconde détente dans la turbine BP. On schématise le circuit comme suit: On utilise les données suivantes, correspondant aux états numérotés de 1 à 6 sur le schéma du circuit x est le titre massique de vapeur: Quel est le débit de vapeur associé? Figure 1 1- Exprimer, en fonction des enthalpies massiques aux points 2, 3 logicuel 4 du cycle, le travail massique de la turbine noté wTet la quantité de chaleur massique fournie par le générateur de vapeur notée q Hypothèse supplémentaire retenue dans cette partie: On notera x 1 la masse de fluide soutiré alimentant le réchauffeur.

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