Td2 Machines Thermiques [PDF]

Zitiervorschau

TD2 MACHINES THERMIQUES On se propose d’étudier une machine à vapeur conduisant une centrale thermique de production d’électricité. Cette Machine à vapeur assure la recirculation et la transformation de l’eau avec un débit massique de 500 tonnes par heure où elle aspire, moyennant une pompe, l’eau condensée à une pression de BP= 2000 Pa pour la refouler de manière polytropique (réelle), en état de saturation liquide, à une pression de HP= 130.105 Pa à une température de 40°C. La machine à vapeur fonctionne en mode de resurchauffe à double détente. • Le premier surchauffeur S1 mène la vapeur d’eau à une température de 500°C. • La première turbine T1, ayant un rendement isentropique de 0.87, assure une détente partielle de la vapeur surchauffée jusqu’à pression MP= 50.105 Pa. • Le deuxième surchauffeur S2 ramène encore la vapeur d’eau à 500°C. • La deuxième turbine T2 complète la détente de la vapeur surchauffée de manière polytropique (réelle) pour avoir en fin de détente un titre x=0.85. 1. Etablir le schéma de principe de fonctionnement de cette machine à vapeur en y marquant tous les points du cycle associé. 2. Tracer sur le diagramme (T;S) relatif à la transformation de l’eau le cycle correspondant à la transformation de l’eau dans cette machine à vapeur. (Question à traiter au fur et à mesure que la progression dans le problème) 3. Déterminer la température d’apparition des premières traces de vapeur d’eau 4. Calculer W p le travail fourni par la pompe pendant une heure de fonctionnement. 5. Calculer Qc la quantité de chaleur fournie par le générateur de vapeur pendant une heure de fonctionnement. 6. Calculer la chaleur latente fournie pour la vaporisation d’ 1kg du fluide. 7. Calculer Qs1 la quantité de chaleur fournie par le surchauffeur S1 pendant une heure de fonctionnement. 8. Calculer le travail réellement fourni par la turbine T1 pendant une heure de fonctionnement. 9. Calculer la puissance de la turbine T1.

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10. Calculer Qs2 la quantité de chaleur fournie par le surchauffeur S2 pendant une heure de fonctionnement. 11. Calculer le travail réellement fourni par la turbine T2 pendant une heure de fonctionnement. 12. Calculer la puissance de la turbine T2. 13. Calculer le rendement isentropique de la turbine T2. 14. Calculer la quantité de chaleur libérée par le système à la condensation durant une heure de fonctionnement. 15. Calculer le rendement du cycle associé à cette machine à vapeur.

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