Compressions et détentes adiabatiques

Cette séance traite de la thermodynamique des compressions et des détentes adiabatiques.

Une bonne partie de la présentation étant valable pour les deux types de transformations, nous traiterons d’abord des compressions, les spécificités relatives aux détentes étant précisées à la fin.

Les composants dans lesquels ces transformations prennent place étant par hypothèse adiabatiques (c’est généralement le cas dans les machines réelles), leurs échanges de chaleur avec l’extérieur sont nuls.

Il en résulte que l’évolution de référence est l’adiabatique réversible, encore appelée isentropique.

Par ailleurs, à l’entrée et à la sortie des composants, les vitesses des fluides sont toujours relativement faibles, de telle sorte que les énergies cinétiques sont négligeables.

Dans ces conditions l’écriture du premier principe se résume pour les compresseurs à : Δh = τ

Calculer le travail mis en jeu dans ces composants consistera donc à déterminer la variation d’enthalpie du fluide qui les traverse.

Référence cours :

Pour suivre la présentation, passez à l’étape suivante

(Séance réalisée le 09/06/2004 par Renaud Gicquel)

Compression / détente

Compression / détente

THERMODYNAMIQUE DE LA COMPRESSION

THERMODYNAMIQUE DE LA COMPRESSION

SRC d’une compression

THERMODYNAMIQUE DE LA COMPRESSION

THERMODYNAMIQUE DE LA COMPRESSION

THERMODYNAMIQUE DE LA COMPRESSION

THERMODYNAMIQUE DE LA COMPRESSION

Variation du rendement isentropique en fonction du rapport de compression

Il est important de garder à l’esprit que le rendement isentropique d’un compresseur dépend du rapport de compression, quelle que soit la technologie utilisée.

Pour un compresseur volumétrique, il faut déterminer expérimentalement la loi donnant cette grandeur.

Pour un turbocompresseur multiétagé, elle peut être calculée si l’on connaît le rendement polytropique.

L’hypothèse sous-jacente dans l’approche polytropique est en effet que les irréversibilités sont uniformément réparties dans l’ensemble de la compression.

Cette hypothèse n’est bien respectée que dans les turbocompresseurs multiétagés dont tous les étages de compression possèdent le même rendement isentropique. Ce rendement isentropique d’étage peut alors être considéré comme le rendement polytropique.

Cette question importante est traitée de manière approfondie dans le cours.

THERMODYNAMIQUE DE LA COMPRESSION

Compression détente

Thermodynamique de la détente

Thermodynamique de la détente

Compressions et détentes

Cette séance traite de la thermodynamique des compressions et des détentes.

Elle a permis de montrer les points suivants :