{"id":45320,"date":"2019-10-18T00:36:29","date_gmt":"2019-10-17T23:36:29","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/quest-ce-que-le-calcul-de-lefficacite-thermique-definition\/"},"modified":"2020-02-24T10:54:14","modified_gmt":"2020-02-24T09:54:14","slug":"quest-ce-que-le-calcul-de-lefficacite-thermique-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/quest-ce-que-le-calcul-de-lefficacite-thermique-definition\/","title":{"rendered":"Qu’est-ce que le calcul de l’efficacit\u00e9 thermique – D\u00e9finition"},"content":{"rendered":"
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Calcul de l’efficacit\u00e9 thermique.\u00a0Pour calculer l’efficacit\u00e9 thermique des cycles thermodynamiques, les ing\u00e9nieurs utilisent le premier principe de la thermodynamique en termes d’enthalpie.\u00a0G\u00e9nie thermique<\/div>\n<\/div>\n
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Calcul de l’efficacit\u00e9 thermique<\/h2>\n

A la\u00a0suite de cette d\u00e9claration, nous d\u00e9finissons le\u00a0rendement thermique<\/strong>\u00a0,\u00a0\u03b7\u00a0<\/em><\/strong>e<\/sub><\/em><\/strong>\u00a0, d’un moteur thermique en\u00a0tant que rapport du\u00a0travail<\/a>\u00a0qu’il fait,\u00a0W<\/strong>\u00a0, \u00e0 la\u00a0chaleur<\/a>\u00a0d’ entr\u00e9e \u00e0 la temp\u00e9rature \u00e9lev\u00e9e, Q\u00a0H<\/sub>\u00a0.<\/p>\n

\"formule<\/a><\/p>\n

Le\u00a0rendement thermique<\/strong>\u00a0,\u00a0\u03b7\u00a0<\/em><\/strong>e<\/sub><\/em><\/strong>\u00a0, repr\u00e9sente la fraction de la\u00a0chaleur<\/strong>\u00a0,\u00a0Q\u00a0H<\/sub><\/strong>\u00a0, qui est converti\u00a0pour fonctionner<\/strong>\u00a0.\u00a0Il s’agit d’une mesure de performance sans dimension d’un moteur thermique utilisant de l’\u00e9nergie thermique, telle qu’une turbine \u00e0 vapeur, un moteur \u00e0 combustion interne ou un r\u00e9frig\u00e9rateur.\u00a0Pour une r\u00e9frig\u00e9ration ou des pompes \u00e0 chaleur, l’efficacit\u00e9 thermique indique dans quelle mesure l’\u00e9nergie ajout\u00e9e par le travail est convertie en chaleur nette.\u00a0Comme il s’agit d’un nombre sans dimension, nous devons toujours exprimer W, Q\u00a0H<\/sub>\u00a0et Q\u00a0C<\/sub>\u00a0dans les m\u00eames unit\u00e9s.<\/p>\n

Etant donn\u00e9 que l’\u00a0\u00e9nergie est conserv\u00e9e en\u00a0fonction de la\u00a0premi\u00e8re loi de la\u00a0thermodynamique<\/strong>\u00a0<\/a>et de l’\u00a0\u00e9nergie ne peut pas \u00eatre converties pour fonctionner compl\u00e8tement, l’apport de chaleur, Q\u00a0H<\/sub>\u00a0, doit \u00eatre \u00e9gal au travail effectu\u00e9, W, ainsi que\u00a0la chaleur qui doit \u00eatre dissip\u00e9e sous forme de\u00a0chaleur perdue Q\u00a0C<\/sub><\/strong>\u00a0dans le environnement.\u00a0Par cons\u00e9quent, nous pouvons r\u00e9\u00e9crire la formule pour l’efficacit\u00e9 thermique comme suit:<\/p>\n

\"formule<\/a><\/p>\n

Pour donner le rendement en pourcentage, nous multiplions la formule pr\u00e9c\u00e9dente par 100. Notez que\u00a0\u03b7\u00a0<\/em><\/strong>th<\/sub><\/em><\/strong>\u00a0peut\u00a0\u00eatre \u00e9gal \u00e0\u00a0100% uniquement si la chaleur perdue Q\u00a0C<\/sub>\u00a0sera nulle.<\/p>\n

En g\u00e9n\u00e9ral, m\u00eame les\u00a0meilleurs moteurs thermiques<\/strong>\u00a0sont peu\u00a0efficaces\u00a0.\u00a0Bref, il est\u00a0tr\u00e8s difficile<\/strong>\u00a0de convertir l’\u00a0\u00e9nergie thermique<\/a>\u00a0\u00e0\u00a0\u00e9nergie m\u00e9canique<\/a>\u00a0.\u00a0Les rendements thermiques sont g\u00e9n\u00e9ralement\u00a0inf\u00e9rieurs \u00e0 50%<\/strong>\u00a0et souvent tr\u00e8s inf\u00e9rieurs.\u00a0Soyez prudent lorsque vous comparez cela avec les rendements de l’\u00e9nergie \u00e9olienne ou hydraulique (les \u00e9oliennes ne sont pas des moteurs thermiques), il n’y a pas de conversion d’\u00e9nergie entre l’\u00e9nergie thermique et l’\u00e9nergie m\u00e9canique.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Calcul du cycle de Brayton<\/span><\/h2>\n

Supposons le\u00a0<\/span>cycle de Brayton id\u00e9al<\/span><\/strong>\u00a0qui d\u00e9crit le fonctionnement d’un\u00a0moteur thermique \u00e0\u00a0<\/strong><\/span>pression constante<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0Les<\/strong>\u00a0moteurs \u00e0\u00a0turbine \u00e0 gaz modernes<\/strong>\u00a0et\u00a0les moteurs \u00e0 r\u00e9action \u00e0 respiration a\u00e9rodynamique<\/strong>\u00a0suivent \u00e9galement le cycle de Brayton.\u00a0Ce cycle comprend quatre processus thermodynamiques:<\/span><\/p>\n

    \n
  1. \n
    \"premi\u00e8re<\/a>
    Le cycle de Brayton id\u00e9al se compose de quatre processus thermodynamiques.\u00a0Deux processus isentropiques et deux processus isobares.<\/span><\/figcaption><\/figure>\n

    compression isentropique<\/span><\/strong>\u00a0– l’air ambiant est aspir\u00e9 dans le compresseur, o\u00f9 il est mis sous pression (1 \u2192 2).\u00a0Le travail requis pour le compresseur est donn\u00e9 par\u00a0<\/span>W\u00a0<\/span><\/strong>C<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0= H\u00a0<\/span><\/strong>2<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0– H\u00a0<\/span><\/strong>1<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0.<\/span><\/strong><\/li>\n

  2. addition de chaleur isobare<\/span><\/strong>\u00a0– l’air comprim\u00e9 traverse ensuite une chambre de combustion, o\u00f9 le combustible est br\u00fbl\u00e9 et l’air ou un autre milieu est chauff\u00e9 (2 \u2192 3).\u00a0Il s’agit d’un processus \u00e0 pression constante, car la chambre est ouverte pour entrer et sortir.\u00a0La chaleur nette ajout\u00e9e est donn\u00e9e par\u00a0<\/span>Q\u00a0<\/span><\/strong>add<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0= H\u00a0<\/span><\/strong>3<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0– H\u00a0<\/span><\/strong>2<\/span><\/sub><\/strong><\/li>\n
  3. expansion isentropique<\/span><\/strong>\u00a0– l’air chauff\u00e9 sous pression se d\u00e9tend ensuite sur la turbine, c\u00e8de son \u00e9nergie.\u00a0Le travail effectu\u00e9 par turbine est donn\u00e9 par\u00a0<\/span>W\u00a0<\/span><\/strong>T<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0= H\u00a0<\/span><\/strong>4<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0– H\u00a0<\/span><\/strong>3<\/span><\/sub><\/strong><\/li>\n
  4. rejet de chaleur isobare<\/span><\/strong>\u00a0– la chaleur r\u00e9siduelle doit \u00eatre rejet\u00e9e afin de fermer le cycle.\u00a0La chaleur nette rejet\u00e9e est donn\u00e9e par\u00a0<\/span>Q\u00a0<\/span><\/strong>re<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0= H\u00a0<\/span><\/strong>4<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0– H\u00a0<\/span><\/strong>1<\/span><\/sub><\/strong><\/li>\n<\/ol>\n

    Comme on peut le voir, nous pouvons d\u00e9crire et calculer (par exemple l’efficacit\u00e9 thermodynamique) de tels cycles (de m\u00eame pour le\u00a0<\/span>cycle de Rankine<\/span><\/strong>\u00a0) en utilisant des\u00a0<\/span>enthalpies<\/span><\/a>\u00a0.<\/span><\/p>\n

    Pour calculer l’\u00a0<\/span>efficacit\u00e9 thermique<\/span><\/strong>\u00a0du\u00a0<\/span>cycle de Brayton<\/span><\/strong>\u00a0(compresseur unique et turbine unique), les ing\u00e9nieurs utilisent la\u00a0<\/span>premi\u00e8re loi de la thermodynamique<\/span><\/strong>\u00a0en termes d’enthalpie plut\u00f4t qu’en termes d’\u00e9nergie interne.<\/span><\/p>\n

    La\u00a0<\/span>premi\u00e8re loi en mati\u00e8re d’enthalpie<\/span><\/a>\u00a0est:<\/span><\/p>\n

    dH = dQ + Vdp<\/span><\/strong><\/em><\/p>\n

    Dans cette \u00e9quation, le terme\u00a0<\/span>Vdp<\/span><\/em><\/strong>\u00a0est un\u00a0<\/span>travail de processus d’\u00e9coulement.\u00a0<\/span><\/strong>Ce travail, \u00a0\u00a0<\/span>Vdp<\/span><\/em><\/strong>\u00a0, est utilis\u00e9 pour\u00a0<\/span>des syst\u00e8mes \u00e0 flux ouvert<\/span><\/strong>\u00a0comme une\u00a0<\/span>turbine<\/span><\/strong>\u00a0ou une\u00a0<\/span>pompe<\/span><\/strong>\u00a0dans lesquels il y a un\u00a0<\/span>\u00abdp\u00bb<\/span><\/strong>\u00a0, c’est-\u00e0-dire un changement de pression.\u00a0Il n’y a aucun changement dans\u00a0<\/span>le volume de contr\u00f4le<\/span><\/a>\u00a0.\u00a0Comme on peut le voir, cette forme de loi\u00a0<\/span>simplifie la description du transfert d’\u00e9nergie<\/span><\/strong>\u00a0.<\/span><\/p>\n

    Il existe des expressions en termes de variables plus famili\u00e8res telles que la\u00a0<\/span>temp\u00e9rature<\/span><\/a>\u00a0et la\u00a0<\/span>pression<\/span><\/a>\u00a0:<\/span><\/p>\n

    dH = C\u00a0<\/span><\/em><\/strong>p<\/span><\/sub><\/em><\/strong>\u00a0dT + V (1-\u03b1T) dp<\/span><\/em><\/strong><\/p>\n

    O\u00f9\u00a0<\/span>C\u00a0<\/span><\/strong>p<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0est la\u00a0<\/span>capacit\u00e9 thermique<\/span><\/a>\u00a0\u00e0 pression constante<\/span><\/strong>\u00a0et\u00a0<\/span>\u03b1<\/span><\/em><\/strong>\u00a0est le coefficient de dilatation thermique (cubique).\u00a0Pour\u00a0<\/span>un gaz parfait<\/span><\/strong>\u00a0\u03b1T = 1 et donc:<\/span><\/p>\n

    dH = C\u00a0<\/span><\/em><\/strong>p<\/span><\/sub><\/em><\/strong>\u00a0dT<\/span><\/em><\/strong><\/p>\n

    \u00c0 pression constante<\/span><\/strong>\u00a0, le\u00a0<\/span>changement d’enthalpie<\/span><\/strong>\u00a0est \u00e9gal \u00e0 l’\u00a0<\/span>\u00e9nergie<\/span><\/strong>\u00a0transf\u00e9r\u00e9e de l’environnement par le chauffage:<\/span><\/p>\n

    Processus isobare (Vdp = 0):<\/span><\/strong><\/p>\n

    dH = dQ \u2192 Q = H\u00a0<\/span><\/strong>2<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0– H\u00a0<\/span><\/strong>1<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0\u00a0\u00a0\u2192 H\u00a0<\/span><\/strong>2<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0– H\u00a0<\/span><\/strong>1<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0=\u00a0<\/span>C\u00a0<\/span><\/em><\/strong>p<\/span><\/sub><\/em><\/strong>\u00a0(T\u00a0<\/span><\/em><\/strong>2<\/span><\/sub><\/em><\/strong>\u00a0– T\u00a0<\/span><\/em><\/strong>1<\/span><\/sub><\/em><\/strong>\u00a0)<\/span><\/em><\/strong><\/p>\n

    \u00c0 entropie constante<\/span><\/strong>\u00a0, c’est-\u00e0-dire dans un processus isentropique, le\u00a0<\/span>changement d’enthalpie<\/span><\/strong>\u00a0est \u00e9gal au\u00a0<\/span>travail de processus d’\u00e9coulement<\/span><\/strong>\u00a0effectu\u00e9 sur ou par le syst\u00e8me:<\/span><\/p>\n

    Processus isentropique (dQ = 0):<\/span><\/strong><\/p>\n

    dH = Vdp \u2192 W = H\u00a0<\/span><\/strong>2<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0– H\u00a0<\/span><\/strong>1<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u2192 H\u00a0<\/span><\/strong>2<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0– H\u00a0<\/span><\/strong>1<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0=\u00a0<\/span>C\u00a0<\/span><\/em><\/strong>p<\/span><\/sub><\/em><\/strong>\u00a0(T\u00a0<\/span><\/em><\/strong>2<\/span><\/sub><\/em><\/strong>\u00a0– T\u00a0<\/span><\/em><\/strong>1<\/span><\/sub><\/em><\/strong>\u00a0)<\/span><\/em><\/strong><\/p>\n

    \"premi\u00e8re<\/a>
    Le cycle de Brayton id\u00e9al se compose de quatre processus thermodynamiques.\u00a0Deux processus isentropiques et deux processus isobares.<\/span><\/figcaption><\/figure>\n

    L’\u00a0<\/span>enthalpie<\/span><\/strong>\u00a0peut \u00eatre transform\u00e9e en une\u00a0variable\u00a0<\/span>intensive<\/span><\/strong>\u00a0ou\u00a0<\/span>sp\u00e9cifique<\/span><\/strong>\u00a0, en la divisant par la\u00a0<\/span>masse<\/span><\/a>\u00a0.\u00a0<\/span>Les ing\u00e9nieurs utilisent l’\u00a0<\/span><\/strong>enthalpie sp\u00e9cifique<\/span><\/strong>\u00a0dans l’analyse thermodynamique plus que l’enthalpie elle-m\u00eame.\u00a0L’efficacit\u00e9 thermique d’un cycle de Brayton aussi simple, pour le gaz parfait et en termes d’enthalpies sp\u00e9cifiques, peut maintenant \u00eatre exprim\u00e9e en termes de temp\u00e9ratures:<\/span><\/p>\n

    \"efficacit\u00e9<\/a><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

    \n
    \n
    <\/div>\n

    Calcul du cycle de Rankine<\/span><\/h2>\n
    \"thermodynamique<\/a>
    Cycle de Rankine – La thermodynamique comme science de la conversion d’\u00e9nergie<\/span><\/figcaption><\/figure>\n

    Le\u00a0<\/span>cycle de Rankine<\/span><\/strong>\u00a0d\u00e9crit de pr\u00e8s les processus des moteurs thermiques \u00e0 vapeur que l’on trouve couramment dans la plupart des\u00a0<\/span>centrales thermiques<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0Les sources de chaleur utilis\u00e9es dans ces centrales sont g\u00e9n\u00e9ralement la combustion de combustibles fossiles tels que le charbon, le gaz naturel ou encore la\u00a0<\/span>fission nucl\u00e9aire<\/span><\/strong>\u00a0.<\/span><\/p>\n

    Une\u00a0<\/span>centrale nucl\u00e9aire<\/span><\/strong><\/a>\u00a0(centrale nucl\u00e9aire) ressemble \u00e0 une centrale thermique standard \u00e0 une exception pr\u00e8s.\u00a0La source de chaleur dans la centrale nucl\u00e9aire est un\u00a0<\/span>r\u00e9acteur nucl\u00e9aire<\/span><\/strong><\/a>\u00a0.\u00a0Comme c’est typique dans toutes les centrales thermiques conventionnelles, la chaleur est utilis\u00e9e pour g\u00e9n\u00e9rer de la\u00a0<\/span>vapeur<\/span><\/a>\u00a0qui entra\u00eene une turbine \u00e0 vapeur connect\u00e9e \u00e0 un g\u00e9n\u00e9rateur qui produit de l’\u00e9lectricit\u00e9.<\/span><\/p>\n

    La plupart des\u00a0<\/span>centrales nucl\u00e9aires<\/span><\/strong>\u00a0exploitent g\u00e9n\u00e9ralement\u00a0<\/span>des turbines \u00e0 vapeur \u00e0 condensation \u00e0 plusieurs \u00e9tages<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0Dans ces turbines, l’\u00e9tage haute pression re\u00e7oit de la\u00a0<\/span>vapeur<\/span><\/a>\u00a0(cette vapeur est presque de la vapeur satur\u00e9e – x = 0,995 – point C sur la figure;\u00a0<\/span>6 MPa<\/span><\/strong>\u00a0; 275,6 \u00b0 C) d’un g\u00e9n\u00e9rateur de vapeur et l’\u00e9vacue vers un s\u00e9parateur-r\u00e9chauffeur d’humidit\u00e9 (point D ).\u00a0La vapeur doit \u00eatre r\u00e9chauff\u00e9e afin d’\u00e9viter les dommages qui pourraient \u00eatre caus\u00e9s aux pales de la turbine \u00e0 vapeur par\u00a0<\/span>une vapeur<\/span><\/a>\u00a0de\u00a0mauvaise qualit\u00e9<\/a>\u00a0.\u00a0Le r\u00e9chauffeur chauffe la vapeur (point D), puis la vapeur est dirig\u00e9e vers l’\u00e9tage basse pression de la turbine \u00e0 vapeur, o\u00f9 elle se d\u00e9tend (point E \u00e0 F).\u00a0La vapeur \u00e9vacu\u00e9e se condense ensuite dans le condenseur et se trouve \u00e0 une pression bien inf\u00e9rieure \u00e0 la pression atmosph\u00e9rique (pression absolue de<\/span>0,008 MPa<\/span><\/strong>\u00a0), et est dans un \u00e9tat partiellement condens\u00e9 (point F), g\u00e9n\u00e9ralement d’une qualit\u00e9 proche de 90%.<\/span><\/p>\n

    Dans ce cas, les g\u00e9n\u00e9rateurs de vapeur, les turbines \u00e0 vapeur, les condenseurs et les pompes \u00e0 eau d’alimentation constituent un moteur thermique, soumis aux limitations d’efficacit\u00e9 impos\u00e9es par la\u00a0deuxi\u00e8me loi de la thermodynamique<\/strong><\/a>\u00a0.\u00a0Dans le cas id\u00e9al (pas de frottement, processus r\u00e9versibles, conception parfaite), ce moteur thermique aurait une\u00a0efficacit\u00e9 Carnot<\/a>\u00a0de<\/span><\/p>\n

    = 1 – T\u00a0<\/span>froid<\/span><\/sub>\u00a0\/ T\u00a0<\/span>chaud<\/span><\/sub>\u00a0= 1 – 315\/549 = 42,6%<\/span><\/p>\n

    o\u00f9 la temp\u00e9rature du r\u00e9servoir chaud est de 275,6 \u00b0 C (548,7 K), la temp\u00e9rature du r\u00e9servoir froid est de 41,5 \u00b0 C (314,7 K).\u00a0Mais la centrale nucl\u00e9aire est le\u00a0<\/span>v\u00e9ritable moteur thermique<\/span><\/strong>\u00a0, dans lequel les processus thermodynamiques sont en quelque sorte irr\u00e9versibles.\u00a0Ils ne se font pas infiniment lentement.\u00a0Dans les appareils r\u00e9els (tels que les turbines, les pompes et les compresseurs), un frottement m\u00e9canique et des pertes de chaleur entra\u00eenent des pertes d’efficacit\u00e9 suppl\u00e9mentaires.<\/span><\/p>\n

    Pour calculer l’\u00a0<\/span>efficacit\u00e9 thermique<\/span><\/strong>\u00a0du\u00a0<\/span>cycle de Rankine<\/span><\/strong>\u00a0le plus simple\u00a0(sans r\u00e9chauffage), les ing\u00e9nieurs utilisent la\u00a0<\/span>premi\u00e8re loi de la thermodynamique en termes d’enthalpie<\/span><\/strong><\/a>\u00a0plut\u00f4t qu’en termes d’\u00e9nergie interne.<\/span><\/p>\n

    La premi\u00e8re loi en mati\u00e8re d’enthalpie est:<\/span><\/p>\n

    dH = dQ + Vdp<\/span><\/strong><\/em><\/p>\n

    Dans cette \u00e9quation, le terme\u00a0<\/span>Vdp<\/span><\/em><\/strong>\u00a0est un\u00a0<\/span>travail de processus d’\u00e9coulement.\u00a0<\/span><\/strong>Ce travail, \u00a0\u00a0<\/span>Vdp<\/span><\/em><\/strong>\u00a0, est utilis\u00e9 pour\u00a0<\/span>des syst\u00e8mes \u00e0 flux ouvert<\/span><\/strong>\u00a0comme une\u00a0<\/span>turbine<\/span><\/strong>\u00a0ou une\u00a0<\/span>pompe<\/span><\/strong>\u00a0dans lesquels il y a un\u00a0<\/span>\u00abdp\u00bb<\/span><\/strong>\u00a0, c’est-\u00e0-dire un changement de pression.\u00a0Il n’y a aucun changement dans\u00a0<\/span>le volume de contr\u00f4le<\/span><\/a>\u00a0.\u00a0Comme on peut le voir, cette forme de loi\u00a0<\/span>simplifie la description du transfert d’\u00e9nergie<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0<\/span>\u00c0 pression constante<\/span><\/strong>\u00a0, le\u00a0<\/span>changement d’enthalpie<\/span><\/strong>\u00a0est \u00e9gal \u00e0 l’\u00a0<\/span>\u00e9nergie<\/span><\/strong>\u00a0transf\u00e9r\u00e9e de l’environnement par le chauffage:<\/span><\/p>\n

    Processus isobare (Vdp = 0):<\/span><\/strong><\/p>\n

    dH = dQ \u2192 Q = H\u00a0<\/span><\/strong>2<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0– H\u00a0<\/span><\/strong>1<\/span><\/sub><\/strong><\/p>\n

    \u00c0 entropie constante<\/span><\/strong>\u00a0, c’est-\u00e0-dire dans un processus isentropique, le\u00a0<\/span>changement d’enthalpie<\/span><\/strong>\u00a0est \u00e9gal au\u00a0<\/span>travail de processus d’\u00e9coulement<\/span><\/strong>\u00a0effectu\u00e9 sur ou par le syst\u00e8me:<\/span><\/p>\n

    Processus isentropique (dQ = 0):<\/span><\/strong><\/p>\n

    dH = Vdp \u2192 W = H\u00a0<\/span><\/strong>2<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0– H\u00a0<\/span><\/strong>1<\/span><\/sub><\/strong><\/p>\n

    Il est \u00e9vident, il sera tr\u00e8s utile dans l’analyse des deux cycles thermodynamiques utilis\u00e9s en g\u00e9nie \u00e9nerg\u00e9tique, c’est-\u00e0-dire dans le cycle de Brayton et le cycle de Rankine.<\/span><\/p>\n

    L’\u00a0<\/span>enthalpie<\/span><\/strong>\u00a0peut \u00eatre transform\u00e9e en une\u00a0variable\u00a0<\/span>intensive<\/span><\/strong>\u00a0ou\u00a0<\/span>sp\u00e9cifique<\/span><\/strong>\u00a0, en la divisant par la\u00a0<\/span>masse<\/span><\/a>\u00a0.\u00a0<\/span>Les ing\u00e9nieurs utilisent l’\u00a0<\/span><\/strong>enthalpie sp\u00e9cifique<\/span><\/strong>\u00a0dans l’analyse thermodynamique plus que l’enthalpie elle-m\u00eame.\u00a0Il est tabul\u00e9 dans les\u00a0<\/span>tableaux de vapeur<\/span><\/strong><\/a>\u00a0avec\u00a0<\/span>un volume\u00a0<\/span><\/a>sp\u00e9cifique<\/span><\/a>\u00a0et\u00a0une \u00e9nergie interne sp\u00e9cifique<\/a>\u00a0.\u00a0L’efficacit\u00e9 thermique d’un tel cycle de Rankine simple et en termes d’enthalpies sp\u00e9cifiques serait:<\/span><\/p>\n

    \"efficacit\u00e9<\/a><\/p>\n

    C’est une \u00e9quation tr\u00e8s simple et pour d\u00e9terminer l’efficacit\u00e9 thermique, vous pouvez utiliser les donn\u00e9es\u00a0<\/span>des tables<\/span><\/strong>\u00a0de\u00a0vapeur<\/strong>\u00a0.<\/span><\/p>\n

    Dans les centrales nucl\u00e9aires modernes, le rendement thermique global est d’environ\u00a0<\/span>un tiers<\/span><\/strong>\u00a0(33%), de sorte que\u00a0<\/span>3000 MWth<\/span><\/strong>\u00a0d’\u00e9nergie thermique provenant de la r\u00e9action de fission sont n\u00e9cessaires pour g\u00e9n\u00e9rer\u00a0<\/span>1000 MWe<\/span><\/strong>\u00a0d’\u00e9nergie \u00e9lectrique.\u00a0La raison en est la temp\u00e9rature de vapeur relativement basse (\u00a0<\/span>6 MPa<\/span><\/strong>\u00a0; 275,6 \u00b0 C).\u00a0Des rendements plus \u00e9lev\u00e9s peuvent \u00eatre atteints en augmentant la\u00a0<\/span>temp\u00e9rature<\/span><\/strong>de la vapeur.\u00a0Mais cela n\u00e9cessite une augmentation des pressions \u00e0 l’int\u00e9rieur des chaudi\u00e8res ou des g\u00e9n\u00e9rateurs de vapeur.\u00a0Cependant, des consid\u00e9rations m\u00e9tallurgiques imposent des limites sup\u00e9rieures \u00e0 ces pressions.\u00a0Par rapport \u00e0 d’autres sources d’\u00e9nergie, le rendement thermique de 33% n’est pas beaucoup.\u00a0Mais il faut noter que les centrales nucl\u00e9aires sont beaucoup plus complexes que les centrales \u00e0 combustibles fossiles et qu’il est beaucoup plus facile de br\u00fbler des combustibles fossiles que de produire de l’\u00e9nergie \u00e0 partir de combustibles nucl\u00e9aires.\u00a0Les centrales \u00e9lectriques \u00e0 combustibles fossiles sous-critiques, qui fonctionnent sous\u00a0<\/span>une pression critique<\/span><\/strong>\u00a0(c’est-\u00e0-dire inf\u00e9rieure \u00e0 22,1 MPa), peuvent atteindre une efficacit\u00e9 de 36 \u00e0 40%.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

    ……………………………………………………………………………………………………………………………….<\/p>\n

    Cet article est bas\u00e9 sur la traduction automatique de l’article original en anglais. Pour plus d’informations, voir l’article en anglais. Pouvez vous nous aider Si vous souhaitez corriger la traduction, envoyez-la \u00e0 l’adresse: translations@nuclear-power.com ou remplissez le formulaire de traduction en ligne. Nous appr\u00e9cions votre aide, nous mettrons \u00e0 jour la traduction le plus rapidement possible. Merci<\/p>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    Calcul de l’efficacit\u00e9 thermique.\u00a0Pour calculer l’efficacit\u00e9 thermique des cycles thermodynamiques, les ing\u00e9nieurs utilisent le premier principe de la thermodynamique en termes d’enthalpie.\u00a0G\u00e9nie thermique Calcul de l’efficacit\u00e9 thermique A la\u00a0suite de cette d\u00e9claration, nous d\u00e9finissons le\u00a0rendement thermique\u00a0,\u00a0\u03b7\u00a0e\u00a0, d’un moteur thermique en\u00a0tant que rapport du\u00a0travail\u00a0qu’il fait,\u00a0W\u00a0, \u00e0 la\u00a0chaleur\u00a0d’ entr\u00e9e \u00e0 la temp\u00e9rature \u00e9lev\u00e9e, Q\u00a0H\u00a0. Le\u00a0rendement thermique\u00a0,\u00a0\u03b7\u00a0e\u00a0, repr\u00e9sente … Lire la suite<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[8],"tags":[],"yoast_head":"\nQu'est-ce que le calcul de l'efficacit\u00e9 thermique - D\u00e9finition<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Calcul de l'efficacit\u00e9 thermique. Pour calculer l'efficacit\u00e9 thermique des cycles thermodynamiques, les ing\u00e9nieurs utilisent le premier principe de la thermodynamique en termes d'enthalpie. 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