{"id":45328,"date":"2019-10-18T00:52:45","date_gmt":"2019-10-17T23:52:45","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/quest-ce-que-lefficacite-thermique-du-cycle-de-brayton-definition\/"},"modified":"2020-02-24T10:56:42","modified_gmt":"2020-02-24T09:56:42","slug":"quest-ce-que-lefficacite-thermique-du-cycle-de-brayton-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/quest-ce-que-lefficacite-thermique-du-cycle-de-brayton-definition\/","title":{"rendered":"Qu’est-ce que l’efficacit\u00e9 thermique du cycle de Brayton – D\u00e9finition"},"content":{"rendered":"
\n
Les moteurs \u00e0 turbine \u00e0 gaz et les turbor\u00e9acteurs modernes suivent \u00e9galement le cycle de Brayton.\u00a0L’efficacit\u00e9 thermique du cycle de Brayton peut \u00eatre exprim\u00e9e en termes de temp\u00e9ratures.\u00a0G\u00e9nie thermique<\/div>\n<\/div>\n
<\/div>\n
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\n
<\/div>\n

Efficacit\u00e9 thermique du cycle de Brayton<\/h2>\n

Supposons le\u00a0cycle de Brayton id\u00e9al<\/strong>\u00a0qui d\u00e9crit le fonctionnement d\u2019un\u00a0moteur \u00e0 chaleur \u00e0\u00a0<\/strong>pression constante<\/strong>\u00a0.\u00a0Les<\/strong>\u00a0moteurs \u00e0\u00a0turbine \u00e0 gaz<\/strong>\u00a0et les\u00a0turbor\u00e9acteurs modernes<\/strong>\u00a0suivent \u00e9galement le cycle de Brayton.\u00a0Ce cycle comprend quatre processus thermodynamiques:<\/p>\n

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

    Compression isentropique<\/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\u00a0W\u00a0<\/strong>C<\/sub><\/strong>\u00a0= H\u00a0<\/strong>2<\/sub><\/strong>\u00a0– H\u00a0<\/strong>1<\/sub><\/strong>\u00a0.<\/strong><\/li>\n

  2. Addition de chaleur isobare<\/strong>\u00a0– l’air comprim\u00e9 passe ensuite dans une chambre de combustion, o\u00f9 le carburant est br\u00fbl\u00e9 et o\u00f9 de l’air ou un autre moyen est chauff\u00e9 (2 \u2192 3).\u00a0C’est un processus \u00e0 pression constante, car la chambre est ouverte aux entr\u00e9es et aux sorties.\u00a0La chaleur nette ajout\u00e9e est donn\u00e9e par\u00a0Q\u00a0<\/strong>add<\/sub><\/strong>\u00a0= H\u00a0<\/strong>3<\/sub><\/strong>\u00a0– H\u00a0<\/strong>2<\/sub><\/strong><\/li>\n
  3. expansion isentropique<\/strong>\u00a0– l\u2019air chauff\u00e9, sous pression, se dilate ensuite dans une turbine et c\u00e8de de l\u2019\u00e9nergie.\u00a0Le travail effectu\u00e9 par turbine est donn\u00e9 par\u00a0W\u00a0<\/strong>T<\/sub><\/strong>\u00a0= H\u00a0<\/strong>4<\/sub><\/strong>\u00a0– H\u00a0<\/strong>3<\/sub><\/strong><\/li>\n
  4. rejet de chaleur isobare<\/strong>\u00a0– la chaleur r\u00e9siduelle doit \u00eatre rejet\u00e9e pour fermer le cycle.\u00a0La chaleur nette rejet\u00e9e est donn\u00e9e par\u00a0Q\u00a0<\/strong>re<\/sub><\/strong>\u00a0= H\u00a0<\/strong>4<\/sub><\/strong>\u00a0– H\u00a0<\/strong>1<\/sub><\/strong><\/li>\n<\/ol>\n

    Comme on peut le constater, nous pouvons d\u00e9crire et calculer (par exemple, l\u2019efficacit\u00e9 thermodynamique) de tels cycles (de la m\u00eame mani\u00e8re pour le\u00a0cycle de Rankine<\/strong>\u00a0) en utilisant des\u00a0enthalpies<\/a>\u00a0.<\/p>\n

    Pour calculer l’\u00a0efficacit\u00e9 thermique<\/strong>\u00a0du\u00a0cycle de Brayton<\/strong>\u00a0(compresseur simple et turbine unique), les ing\u00e9nieurs utilisent la\u00a0premi\u00e8re loi de la thermodynamique<\/strong>\u00a0en termes d’enthalpie plut\u00f4t qu’en termes d’\u00e9nergie interne.<\/p>\n

    La\u00a0premi\u00e8re loi en mati\u00e8re d’enthalpie<\/a>\u00a0est:<\/p>\n

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

    Dans cette \u00e9quation, le terme\u00a0Vdp<\/em><\/strong>\u00a0est un\u00a0travail de processus de flux.\u00a0<\/strong>Ce travail, \u00a0\u00a0Vdp<\/em><\/strong>\u00a0, est utilis\u00e9 pour\u00a0des syst\u00e8mes \u00e0 flux ouvert<\/strong>\u00a0comme une\u00a0turbine<\/strong>\u00a0ou une\u00a0pompe<\/strong>\u00a0dans lesquels il existe un\u00a0\u00abdp\u00bb<\/strong>\u00a0, c\u2019est-\u00e0-dire un changement de pression.\u00a0Il n’y a aucun changement dans\u00a0le volume de contr\u00f4le<\/a>\u00a0.\u00a0Comme on peut le constater, cette forme de loi\u00a0simplifie la description du transfert d\u2019\u00e9nergie<\/strong>\u00a0.<\/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

    ……………………………………………………………………………………………………………………………….<\/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","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    Les moteurs \u00e0 turbine \u00e0 gaz et les turbor\u00e9acteurs modernes suivent \u00e9galement le cycle de Brayton.\u00a0L’efficacit\u00e9 thermique du cycle de Brayton peut \u00eatre exprim\u00e9e en termes de temp\u00e9ratures.\u00a0G\u00e9nie thermique Efficacit\u00e9 thermique du cycle de Brayton Supposons le\u00a0cycle de Brayton id\u00e9al\u00a0qui d\u00e9crit le fonctionnement d\u2019un\u00a0moteur \u00e0 chaleur \u00e0\u00a0pression constante\u00a0.\u00a0Les\u00a0moteurs \u00e0\u00a0turbine \u00e0 gaz\u00a0et les\u00a0turbor\u00e9acteurs modernes\u00a0suivent \u00e9galement le … 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 l'efficacit\u00e9 thermique du cycle de Brayton - D\u00e9finition<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Les moteurs \u00e0 turbine \u00e0 gaz et les turbor\u00e9acteurs modernes suivent \u00e9galement le cycle de Brayton. 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