Présentation
English
Auteur(s)
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Michel PLUVIOSE : Professeur honoraire du Conservatoire national des arts et métiers (CNAM)
-
Christelle PÉRILHON : Maître de conférences - Chaire de turbomachines du CNAM
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Lire l’articleINTRODUCTION
La thermodynamique permet l’extension des principes de la mécanique aux milieux continus et déformables que sont les fluides compressibles. Elle aura donc à être utilisée pour les compresseurs et les turbines lorsque les rapports de pression seront suffisamment importants pour que les effets de la compressibilité se manifestent, ce qui sera généralement le cas. Les notions fondamentales présentées dans cet article pourront servir de base à l’étude particulière de chaque type d’appareil développée dans la rubrique Machines hydrauliques et thermiques.
Cet article constitue le troisième volet d’une série consacrée aux turbomachines :
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- Turbomachines. Description. Principes de base ;
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Turbomachines. Mécanisme de la conversion d’énergie ;
-
BM 4 282 - Turbomachines. Thermodynamique de la conversion d’énergie ;
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- Turbomachines. Bilan énergétique et applications ;
-
- Turbomachines. Pour en savoir plus.
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Machines hydrauliques, aérodynamiques et thermiques
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Représentation des évolutions sur les diagrammes thermodynamiques
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3. Travail réversible d’un gaz
3.1 Expression générale
-
La quantité de travail τ qu’un fluide peut échanger de manière réversible est constituée de la variation de ses formes utiles (c’est- à-dire transformables) d’énergie : énergies piézométrique (correspondant à la pression statique), cinétique et potentielle de position. La variation de cette dernière étant toujours négligeable à la traversée d’une turbomachine qui véhicule un gaz, la relation (32) dans permet d’écrire :
où e et s indiquent respectivement l’entrée et la sortie de la machine, p la pression et ρ la masse volumique du fluide.
Puisqu’il s’agit d’un travail interne, débarrassé des frottements de disque du fait de la réversibilité, et qui doit transiter par un organe mécanique en mouvement, on pourra le désigner au moyen du symbole W i , rev tel que :
Mais, comme l’on aura aussi à calculer le travail par étage dans les machines multicellulaires, on désignera désormais par o et f les états initial et final de l’évolution,...
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