Avertissement au visiteur!

Rendement énergétique des turbines

Sommaire de la page:

Réglage des turbines
Table de propriétés de la vapeur

Voir aussi ...

Il s'exprime comme le rapport de la variation d'enthalpie de la vapeur réellement constatée sur la variation d'enthalpie disponible lors d'une détente parfaitement isentropique.
Rdt = ^ΔH_réel/_{ΔH_isent}

Le rendement des turbines est fonction de:
- la conception (action ou réaction)
- des conditions d'exploitation
- de la qualité de la vapeur.
Un des éléments importants qui détermine le rendement d'une turbine est le rapport de:
- vitesse périphérique de la roue (U)
- vitesse de la vapeur (C)

Rendement théorique d'un étage à action
U/C	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9
Rdt(%)	55	70	80	82	78	65	45	20

Rendement théorique d'un étage à réaction
U/C	0,1	0,2	0,3	0,4	0,6	0,8	1
Rdt(%)	60	75	82	85	87	89	90

Rendement théorique d'un étage à roue Curtiss
U/C	0,1	0,15	0,2	0,25	0,3	0,35	0,4	0,45
Rdt(%)	55	70	75	77	72	60	40	15

En pratique, le rendement des turbines dépend du degré de complexité des machines et donc de leur prix et de leur puissance:
<500kW rendement de 20 à 40%
de 500 à 10000kW rendement de 50 à 70%
>10000kW rendement de 75 à 80%

Effet de la saturation de la vapeur:
Si la température de la vapeur est insuffisante, des goutelettes d'eau se forment au cours de la détente.
Ces goutelettes provoquent une érosion des aubages et une perte de rendement (1% de rendement pour 1% d'eau liquide).

Réglage des turbines

Le réglage de la puissance de la turbine est fait par variation du débit de vapeur admise.
Deux méthodes:
- par LAMINAGE: ouverture partielle d'une vanne (soupape) sur l'admission de vapeur.
Cette méthode à l'inconvénient de faire chuter le rendement de la turbine (par variation de U/C).
- par INJECTION PARTIELLE: l'aubage fixe est divisé en secteurs séparés par des cloisons et alimentés par des soupapes indépendantes.
Cette méthode à l'avantage de maintenir le rendement de la turbine proche de son maximum (faibles variations de U/C).
L'étage de tête doit être à action.

Table de propriétés de la vapeur

Ci-dessous les propriétés principales de l'eau et la vapeur à saturation:
- Température d'ébullition de l'eau et de condenstation de la vapeur à la pression
- Enthalpies de l'eau liquide à son point d'ébullition
- Enthalpie de vaporisation et de condensation de la vapeur
- Enthalpie de la vapeur à son point de condensation
- Volume spécifique de la vapeur saturée

Press absolue (bar)	Temp à saturat (°C)	Enthalpie (kJ/kg)			Volume spécif vapeur (m³/kg)
Press absolue (bar)	Temp à saturat (°C)	Liquide	Vaporis	Vapeur	Volume spécif vapeur (m³/kg)
0,01	6,97	29,30	2484,37	2513,67	129,178
0,012	9,65	40,57	2478,01	2518,58	108,670
0,015	13,02	54,68	2470,04	2524,72	87,959
0,02	17,49	73,43	2459,45	2532,88	66,987
0,025	21,08	88,42	2450,97	2539,39	54,240
0,03	24,08	100,98	2443,86	2544,84	45,653
0,035	26,67	111,82	2437,71	2549,53	39,466
0,04	28,96	121,39	2432,28	2553,67	34,791
0,045	31,01	129,96	2427,41	2557,37	31,131
0,05	32,87	137,75	2422,98	2560,73	28,185
0,06	36,16	151,48	2415,15	2566,63	23,733
0,07	39,00	163,35	2408,37	2571,72	20,524
0,08	41,51	173,84	2402,37	2576,21	18,099
0,09	43,76	183,25	2396,97	2580,22	16,199
0,1	45,81	191,81	2392,05	2583,86	14,670
0,2	60,06	251,42	2357,51	2608,94	7,648
0,3	69,10	289,27	2335,27	2624,55	5,228
0,4	75,86	317,62	2318,43	2636,05	3,993
0,5	81,32	340,54	2304,67	2645,22	3,240
0,6	85,93	359,91	2292,95	2652,86	2,732
0,7	89,93	376,75	2282,67	2659,42	2,365
0,8	93,49	391,71	2273,47	2665,18	2,087
0,9	96,69	405,20	2265,12	2670,31	1,869
1	99,61	417,50	2257,44	2674,95	1,694
1,1	102,29	428,84	2250,33	2679,17	1,549
1,2	104,78	439,36	2243,69	2683,05	1,428
1,3	107,11	449,19	2237,46	2686,64	1,325
1,4	109,29	458,42	2231,57	2689,98	1,237
1,5	111,35	467,13	2225,98	2693,11	1,159
1,6	113,30	475,38	2220,66	2696,04	1,091
1,7	115,15	483,22	2215,58	2698,80	1,031
1,8	116,91	490,70	2210,71	2701,41	0,977
1,9	118,60	497,85	2206,03	2703,88	0,929
2	120,21	504,70	2201,53	2706,23	0,886
2,1	121,76	511,29	2197,18	2708,47	0,846
2,2	123,25	517,63	2192,98	2710,61	0,810
2,3	124,69	523,74	2188,92	2712,65	0,777
2,4	126,07	529,64	2184,97	2714,61	0,747
2,5	127,41	535,34	2181,14	2716,49	0,719
2,6	128,71	540,87	2177,42	2718,30	0,693
2,7	129,97	546,24	2173,80	2720,03	0,669
2,8	131,19	551,44	2170,27	2721,71	0,646
2,9	132,37	556,50	2166,82	2723,32	0,625
3	133,52	561,43	2163,46	2724,88	0,606
3,2	135,74	570,90	2156,95	2727,85	0,570
3,4	137,84	579,91	2150,72	2730,63	0,539
3,6	139,85	588,52	2144,73	2733,25	0,510
3,8	141,77	596,75	2138,97	2735,72	0,485
4	143,61	604,65	2133,40	2738,05	0,462
4,2	145,38	612,25	2128,01	2740,27	0,442
4,4	147,08	619,58	2122,80	2742,37	0,423
4,6	148,72	626,64	2117,73	2744,37	0,405
4,8	150,30	633,47	2112,81	2746,28	0,389
5	151,83	640,09	2108,02	2748,11	0,375
5,2	153,31	646,50	2103,36	2749,85	0,361
5,4	154,75	652,72	2098,81	2751,52	0,349
5,6	156,15	658,77	2094,36	2753,13	0,337
5,8	157,51	664,65	2090,02	2754,66	0,326
6	158,83	670,38	2085,77	2756,14	0,316
6,5	161,98	684,08	2075,52	2759,60	0,293
7	164,95	697,00	2065,75	2762,75	0,273
7,5	167,75	709,24	2056,41	2765,64	0,256
8	170,41	720,86	2047,44	2768,30	0,240
8,5	172,94	731,95	2038,81	2770,76	0,227
9	175,35	742,56	2030,47	2773,03	0,215
9,5	177,66	752,74	2022,41	2775,14	0,204
10	179,88	762,52	2014,59	2777,11	0,194
10,5	182,01	771,94	2007,00	2778,94	0,186
11	184,06	781,03	1999,62	2780,65	0,177
11,5	186,04	789,82	1992,43	2782,25	0,170
12	187,96	798,33	1985,41	2783,74	0,163
12,5	189,81	806,58	1978,56	2785,14	0,157
13	191,60	814,60	1971,86	2786,46	0,151
13,5	193,35	822,39	1965,30	2787,69	0,146
14	195,04	829,97	1958,88	2788,85	0,141
14,5	196,69	837,35	1952,58	2789,93	0,136
15	198,29	844,56	1946,40	2790,96	0,132
16	201,37	858,46	1934,36	2792,82	0,124
17	204,31	871,74	1922,72	2794,46	0,117
18	207,11	884,47	1911,43	2795,91	0,110
19	209,80	896,71	1900,47	2797,18	0,105
20	212,38	908,50	1889,79	2798,29	0,100
21	214,86	919,87	1879,39	2799,26	0,095
22	217,25	930,87	1869,23	2800,10	0,091
23	219,56	941,53	1859,29	2800,82	0,087
24	221,79	951,87	1849,56	2801,43	0,083
25	223,95	961,91	1840,03	2801,93	0,080
26	226,05	971,67	1830,67	2802,34	0,077
27	228,08	981,18	1821,48	2802,66	0,074
28	230,06	990,46	1812,45	2802,90	0,071
29	231,98	999,51	1803,56	2803,06	0,069
30	233,85	1008,34	1794,81	2803,15	0,067
31	235,68	1016,99	1786,19	2803,17	0,065
32	237,46	1025,44	1777,69	2803,13	0,062
33	239,20	1033,72	1769,30	2803,02	0,061
34	240,90	1041,84	1761,02	2802,86	0,059
35	242,56	1049,80	1752,85	2802,64	0,057
36	244,18	1057,61	1744,77	2802,38	0,055
37	245,77	1065,27	1736,78	2802,06	0,054
38	247,33	1072,81	1728,88	2801,69	0,052
39	248,86	1080,21	1721,07	2801,28	0,051
40	250,35	1087,49	1713,33	2800,82	0,050
42	253,26	1101,71	1698,08	2799,79	0,047
44	256,07	1115,50	1683,09	2798,60	0,045
46	258,78	1128,90	1668,36	2797,26	0,043
48	261,40	1141,94	1653,86	2795,80	0,041
50	263,94	1154,64	1639,56	2794,21	0,039
52	266,40	1167,04	1625,46	2792,50	0,038
54	268,79	1179,14	1611,53	2790,67	0,036
56	271,12	1190,98	1597,76	2788,75	0,035
58	273,38	1202,57	1584,15	2786,72	0,034
60	275,58	1213,92	1570,67	2784,59	0,032
62	277,73	1225,06	1557,31	2782,37	0,031
64	279,83	1235,99	1544,07	2780,06	0,030
66	281,87	1246,72	1530,94	2777,67	0,029
68	283,87	1257,28	1517,91	2775,19	0,028
70	285,83	1267,66	1504,97	2772,63	0,027
72	287,74	1277,88	1492,11	2769,99	0,027
74	289,61	1287,95	1479,33	2767,28	0,026
76	291,45	1297,87	1466,62	2764,49	0,025
78	293,25	1307,65	1453,97	2761,62	0,024
80	295,01	1317,31	1441,37	2758,68	0,024
82	296,74	1326,84	1428,83	2755,67	0,023
84	298,43	1336,26	1416,33	2752,60	0,022
86	300,10	1345,57	1403,88	2749,45	0,022
88	301,74	1354,77	1391,46	2746,23	0,021
90	303,34	1363,87	1379,07	2742,94	0,020
95	307,25	1386,23	1348,20	2734,43	0,019
100	311,00	1408,06	1317,43	2725,49	0,018
105	314,60	1429,45	1286,68	2716,13	0,017
110	318,08	1450,44	1255,90	2706,35	0,016
115	321,43	1471,10	1225,03	2696,12	0,015
120	324,68	1491,46	1193,99	2685,45	0,014
125	327,81	1511,58	1162,72	2674,31	0,013
130	330,85	1531,51	1131,17	2662,68	0,013
135	333,80	1551,29	1099,25	2650,54	0,012
140	336,67	1570,96	1066,90	2637,86	0,011
145	339,45	1590,58	1034,01	2624,59	0,011
150	342,16	1610,20	1000,50	2610,70	0,010
155	344,79	1629,88	966,24	2596,12	0,010
160	347,35	1649,69	931,10	2580,79	0,009
170	352,29	1690,03	857,47	2547,50	0,008
180	356,99	1732,09	777,74	2509,83	0,008
190	361,47	1777,15	688,85	2466,01	0,007
200	365,75	1827,21	585,13	2412,35	0,006
210	369,83	1887,56	451,04	2338,59	0,005
220	373,71	2011,34	161,75	2173,09	0,004
220,64	373,95	2084,26	0,00	2084,26	0,003

Votre avis est précieux pour améliorer ce site.

Avez-vous trouvé cette page utile?