De la Thermodynamique aux Procédés : concepts et simulations.

Détente dans une turbine - comparaison de modèles

De la vapeur d'eau, sous 100 bars et 700K, est détendue dans une turbine adiabatique jusqu'à 1 bar. Calculez l'énergie mécanique produite (par kg de vapeur détendue) et l'état de sortie de la turbine, d'une part si la turbine est réversible, d'autre part si le rendement isentropique de la turbine est 0.7.

On comparera les résultats obtenus lorsqu'on calcule les propriétés de l'eau avec l'équation d'état de Mathias et avec les tables de la vapeur.

Question

Calculez l'énergie mécanique produite (par kg de vapeur détendue) et l'état de sortie de la turbine,si la turbine est réversible.

Indice

Le calcul a déjà été fait en utilisant les tables de la vapeur ( voir l'exercice Détente dans une turbine[1]). Il suffit de reproduire cette démarche, en utilisant l'équation d'état de RKS-Mathias.

Solution

Les résultats pour les deux modélisations des propriétés de l'eau sont reproduits ci-dessous :

  • Turbine isentropique

    tables de la vapeur

    équation RKS-Mathias

    Température de l'eau de sortie

    Fraction vaporisée en sortie

    Énergie produite

  • Rendement isentropique de la turbine

    tables de la vapeur

    équation RKS-Mathias

    Température de l'eau de sortie

    Fraction vaporisée en sortie

    Énergie produite

On constate que les résultats obtenus à partir de l'équation RKS-Mathias sont très proches de ceux des tables de la vapeur.

  1. En savoir plus...
Jacques Schwartzentruber (EMAC) Paternité - Pas d'Utilisation Commerciale - Partage des Conditions Initiales à l'IdentiqueRéalisé avec Scenari (nouvelle fenêtre)