cours Turbines

LE DIFFUSEUR
Transforme nrj cinétique en nrj de pression
TUYERE
Transforme nrj de pression en nrj cinétique
qm = S.V.ρ
par lecture
par ΔH
Soit Sc la section du col minimale on a Pc.Vc = mrT, si Pc <P1 la tuyère est convergente sinon
elle est convergente-divergente
TURBINES
Principe : détente de la vapeur dans une machine
Classification :
-
mode d’écoulement :
axial
radial
-
mode d’injection : totale ou partielle
-
construction du rotor : roue, tambour, ou mixte
-
dégré de réaction : de 0 pour les turbines à action, à 1 pour les turbines à réaction.
-
turbines mixtes : 1er étage à action suivie d’une série à réaction.
TURBINES A ACTION
0
1
2
Epure rabattue :
W
(β)
U
V (α)
β
Energie :
E1 = H1 + V1²/2 = H0 car V0 est négligeable
V1 = √(2.(H0 – H1)
E2 = H2 + V2²/2 or H1 = H2 donc (V1² - V2²)/2 = Eroue
Le rendement :
η = nrj recue / nrj récupérable
η = (V1² - V2²)/V1²
Le rendement est maxi pour α2 = π/2
L’augmentation du volume massique qui résulte de chaque détente nécessite la croissance des
sections de passage obtenue par une augmentation de la hauteur des ailetages.
P = 2.m.qm.U.(V1cosα1 – U) avec m = nbr d’étages
Roue Curtis :
Tuy
Red
TURBINE A REACTION
Degré de réaction : Γ = ΔH (roue) / ΔH(roue + distrib.)
0
1
2
V0 = V2
V1sinα1 = W1sinβ1 = W2sinβ2
α1 = β2
α2
2U
α1
Energie roue = (V1² - V0²) / 2
P = m.qm.W = m.qm.(V1² - V2²) = m.qm.U.(2V1cosα1 – U) avec m = nbr d’étages
Pturbine = qmv.ΔH.qt = qmv.S1.V1.ρ1
Consommation spécifique :
Ht.ηt.K=1.10^3.3600
K= 1000.3600/(Ht.ηt)
Réglage de la puissance :
-
En laminant c’à d en étranglant la vanne d’arrivée de vapeur : variation du ΔH à P = cst)
Réglage du débit en modifiant la section de passage : injection partielle
Rendement :
Wth
Wind
ηdiagramme
Weff
ηorganique
ηréel
ηturbine
ηmécanique
η total GTR
WGTR