Séance de cours

Combustion et turbines à gaz

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Description

Cette séance de cours explore les principes de la combustion et des turbines à gaz, en explorant la conversion de la chaleur en travail mécanique à travers le cycle de Brayton. Il traite de l'efficacité des turbines à gaz, de l'utilisation de différents combustibles, de l'impact de la combustion sur l'environnement et de la mise en œuvre de cycles combinés pour maximiser la production d'énergie. L'instructeur explique les processus thermodynamiques impliqués, les considérations de conception pour les turbines à gaz et les applications des turbines à gaz dans diverses industries, y compris l'aviation et la production d'électricité.

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Source officielle

Proximité ontologique

Génie énergétique

Combustible: Fossil fuel power stations

Physique

Thermodynamique: Statistical mechanics

Concepts associés (32)

Cycle combiné

Un cycle combiné (CC), expression déclinée en CCPP (de l'anglais combined cycle power plant) ou CCGT (de l'anglais combined cycle gas turbine), est un mode combiné de production d'énergie ou, par métonymie, une centrale électrique utilisant plus d'un cycle thermodynamique. Une turbine à combustion transforme une partie de l’énergie fournie par le combustible en énergie mécanique pouvant ensuite être convertie en électricité au moyen d'un générateur électrique.

Chaudière de récupération

Une chaudière de récupération est un échangeur de chaleur qui permet de récupérer l’énergie thermique d’un écoulement de gaz chaud. Elle produit de la vapeur qui peut être utilisée dans un procédé industriel ou pour alimenter une turbine à vapeur. Une application usuelle pour une chaudière de récupération est dans la centrale électrique à cycle combiné, où les gaz d’échappement de la turbine à gaz alimentent la chaudière de récupération pour générer de la vapeur qui alimentera la turbine à vapeur.

Turbine à vapeur

vignette|Le rotor d'une turbine à vapeur moderne utilisée dans une centrale électrique. Une turbine à vapeur est une machine qui extrait l'énergie thermique de la vapeur sous pression et l'utilise pour produire un travail mécanique de rotation de l'arbre de sortie. La version moderne fut inventée par Sir Charles Parsons en 1884. Parce que la turbine génère un mouvement de rotation, elle est particulièrement bien adaptée pour entraîner un générateur électrique ;– environ 90 % de la production d'électricité aux États-Unis (1996) était faite en utilisant des turbines à vapeur.

Échangeur de chaleur

Un échangeur de chaleur est un dispositif permettant de transférer de l'énergie thermique d'un fluide vers un autre sans les mélanger. Le flux thermique y traverse la surface d'échange qui sépare les fluides. L'intérêt du dispositif réside dans la séparation des deux circuits et dans l'absence d'autres échanges que la chaleur, qui maintient les caractéristiques physico-chimiques (pression, concentration en éléments chimiques...) de chaque fluide inchangées hormis leur température ou leur état.

Cycle thermodynamique

Un cycle thermodynamique est une suite de transformations successives qui part d'un système thermodynamique dans un état donné, le transforme et le ramène finalement à son état initial, de manière à pouvoir recommencer le cycle. Au cours du cycle, le système voit sa température, sa pression ou d'autres paramètres d'état varier, tandis qu'il échange du travail et réalise un transfert thermique avec l'extérieur. Il existe de nombreux cycles thermodynamiques, dont voici quelques-uns.

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Séances de cours associées (64)

Rankine Cycles : efficacité et améliorations

Explore le cycle de Rankine, son efficacité et ses possibilités d'amélioration.

Turbines à gaz et cycles combinés

Explore les turbines à gaz, l'efficacité et les cycles combinés, en mettant l'accent sur l'optimisation pour améliorer les performances.

Cycles de puissance et pompes à chaleur

Explore les aspects pratiques des cycles électriques et des pompes à chaleur pour améliorer les performances.

Cycles thermodynamiques : efficacité et optimisation

Explore les cycles thermodynamiques, en se concentrant sur l'efficacité du cycle de Rankine et les stratégies d'optimisation pour la production d'énergie mécanique.

Analyse de transfert de chaleur dans les unités de traitement

Explore l'analyse du transfert de chaleur dans les unités de processus, en soulignant l'importance d'équilibrer la masse et l'énergie pour optimiser l'efficacité énergétique.

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Concepts associés (32)

Cycle combiné

Chaudière de récupération

Turbine à vapeur

Échangeur de chaleur

Cycle thermodynamique

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