{"id":282106,"date":"2024-06-10T10:19:12","date_gmt":"2024-06-10T09:19:12","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/comprendre-le-cycle-de-rankine-en-thermodynamique\/"},"modified":"2024-06-10T10:19:12","modified_gmt":"2024-06-10T09:19:12","slug":"comprendre-le-cycle-de-rankine-en-thermodynamique","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/comprendre-le-cycle-de-rankine-en-thermodynamique\/","title":{"rendered":"Comprendre le cycle de Rankine en thermodynamique"},"content":{"rendered":"

Le cycle de Rankine en thermodynamique explique comment les machines thermiques, comme les centrales \u00e9lectriques, convertissent la chaleur en travail m\u00e9canique efficace.<\/p>\n

\"Comprendre<\/p>\n

Comprendre le cycle de Rankine en thermodynamique<\/h2>\n

Le cycle de Rankine est un mod\u00e8le th\u00e9orique qui d\u00e9crit le fonctionnement des machines thermiques, telles que les machines \u00e0 vapeur ou les centrales \u00e9lectriques. Il est nomm\u00e9 d’apr\u00e8s William John Macquorn Rankine, un ing\u00e9nieur et physicien \u00e9cossais. Ce cycle est extr\u00eamement important dans le monde de la thermodynamique<\/i> et de l’ing\u00e9nierie thermique<\/i> car il d\u00e9crit comment la chaleur est transform\u00e9e en travail m\u00e9canique de mani\u00e8re efficace.<\/p>\n

Les \u00e9tapes du cycle de Rankine<\/h2>\n

Le cycle de Rankine classique comprend quatre \u00e9tapes principales qui se d\u00e9roulent dans un ordre s\u00e9quentiel :<\/p>\n

    \n
  • Compression isentropique (1-2) :<\/strong>

    \n Cette \u00e9tape se d\u00e9roule dans une pompe. Le fluide de travail, souvent de l’eau, est pomp\u00e9 depuis une basse pression vers une haute pression sans \u00e9change de chaleur avec l’environnement (processus isentropique). L’\u00e9nergie m\u00e9canique n\u00e9cessaire \u00e0 cette compression est fournie par une source externe.<\/li>\n
  • Addition de chaleur isobare (2-3) :<\/strong>

    \n Le fluide compress\u00e9 passe ensuite dans une chaudi\u00e8re o\u00f9 il re\u00e7oit de la chaleur \u00e0 pression constante (isobare). Ce processus transforme le liquide en vapeur.<\/li>\n
  • D\u00e9tente isentropique (3-4) :<\/strong>
    \n La vapeur surchauff\u00e9e passe \u00e0 travers une turbine o\u00f9 elle se d\u00e9tend de mani\u00e8re isentropique, c’est-\u00e0-dire sans \u00e9change de chaleur avec l’environnement. La d\u00e9tente de la vapeur produit un travail m\u00e9canique qui peut \u00eatre utilis\u00e9 pour g\u00e9n\u00e9rer de l’\u00e9lectricit\u00e9.<\/li>\n
  • Rejet de chaleur isobare (4-1) :<\/strong>
    \n Apr\u00e8s la d\u00e9tente, la vapeur refroidie est condens\u00e9e \u00e0 pression constante dans un condenseur. Le rejet de chaleur se fait vers un r\u00e9servoir de basse temp\u00e9rature, souvent l’atmosph\u00e8re ou un cours d’eau.<\/li>\n<\/ul>\n

    Diagramme T-s du cycle de Rankine<\/h2>\n

    Le cycle de Rankine peut \u00eatre illustr\u00e9 par un diagramme Temp\u00e9rature-Entropie<\/i> (T-s). Les quatre \u00e9tapes du cycle apparaissent comme suit : <\/p>\n

      \n
    1. Processus 1-2 : une ligne verticale vers le haut (compression isentropique).<\/li>\n
    2. Processus 2-3 : une courbe vers la droite (chauffage isobare).<\/li>\n
    3. Processus 3-4 : une ligne verticale vers le bas (d\u00e9tente isentropique).<\/li>\n
    4. Processus 4-1 : une courbe vers la gauche (refroidissement isobare).<\/li>\n<\/ol>\n

      Formules importantes<\/h2>\n

      Voici quelques formules cl\u00e9s associ\u00e9es au cycle de Rankine :<\/p>\n

      Le rendement thermique du cycle de Rankine est donn\u00e9 par :<\/p>\n

      \\(\\eta = \\frac{W_{net}}{Q_{add}} \\times 100 \\%\\)<\/p>\n

      O\u00f9 :<\/p>\n

        \n
      1. \\(W_{net}\\) est le travail net produit par le cycle.<\/li>\n
      2. \\(Q_{add}\\) est la chaleur ajout\u00e9e au fluide de travail dans la chaudi\u00e8re.<\/li>\n<\/ol>\n

        Le travail produit par la turbine (\\(W_{turbine}\\)) et le travail consomm\u00e9 par la pompe (\\(W_{pump}\\)) peuvent \u00eatre exprim\u00e9s comme :<\/p>\n

        \\(W_{turbine} = h_3 – h_4\\)<\/p>\n

        \\(W_{pump} = h_2 – h_1\\)<\/p>\n

        O\u00f9 \\(h_1, h_2, h_3\\) et \\(h_4\\) sont les enthalpies sp\u00e9cifiques aux diff\u00e9rents points du cycle.<\/p>\n

        En r\u00e9sum\u00e9, le cycle de Rankine est fondamental pour comprendre le fonctionnement des moteurs thermiques et des centrales \u00e9lectriques. Il donne une structure claire pour analyser et am\u00e9liorer l’efficacit\u00e9 des syst\u00e8mes de conversion d’\u00e9nergie thermique en travail m\u00e9canique.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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