Superheated steamSuperheated steam is steam at a temperature higher than its vaporization point at the absolute pressure where the temperature is measured. Superheated steam can therefore cool (lose internal energy) by some amount, resulting in a lowering of its temperature without changing state (i.e., condensing) from a gas, to a mixture of saturated vapor and liquid. If unsaturated steam (a mixture which contains both water vapor and liquid water droplets) is heated at constant pressure, its temperature will also remain constant as the vapor quality (think dryness, or percent saturated vapor) increases towards 100%, and becomes dry (i.
EnthalpieEn physique, la variable enthalpie est une quantité reliée à l'énergie d'un système thermodynamique. Elle est notée . Elle comprend l'énergie interne du système (notée ), à laquelle est ajouté le produit de la pression (notée ) par le volume (noté ) : . L'enthalpie est un potentiel thermodynamique qui synthétise en une seule fonction l'énergie interne du système (liée à sa température et à sa quantité de matière) et le travail de frontière (lié à sa pression) requis pour occuper son volume.
Boiler (power generation)A boiler or steam generator is a device used to create steam by applying heat energy to water. Although the definitions are somewhat flexible, it can be said that older steam generators were commonly termed boilers and worked at low to medium pressure () but, at pressures above this, it is more usual to speak of a steam generator. A boiler or steam generator is used wherever a source of steam is required.
Transfert thermiquevignette|alt=Autour d'un feu, des mains reçoivent sa chaleur par rayonnement (sur le côté), par convection (au-dessus de ses flammes) et par conduction (à travers un ustensile en métal).|Les modes de transfert thermique ( en anglais pour « rayonnement »). Un transfert thermique, appelé plus communément chaleur, est l'un des modes d'échange d'énergie interne entre deux systèmes, l'autre étant le travail : c'est un transfert d'énergie thermique qui s'effectue hors de l'équilibre thermodynamique.
Turbine à vapeurvignette|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.
Chaudière à tubes d'eaulang=fr|vignette|droite|540px|Schéma d'une chaudière à tubes d'eau. Une chaudière à tubes d'eau ou chaudière multitubulaire est une chaudière dans laquelle l'eau circule à l'intérieur de tubes chauffés par des gaz. Dans une chaudière à tubes d'eau, à l'inverse des chaudière dites « à tubes de fumée » dans lesquelles les gaz de combustion traversent par des tubes le réservoir d'eau, c'est l'eau qui circule à l'intérieur des tubes chauffés par les gaz.
Boiler explosionA boiler explosion is a catastrophic failure of a boiler. There are two types of boiler explosions. One type is a failure of the pressure parts of the steam and water sides. There can be many different causes, such as failure of the safety valve, corrosion of critical parts of the boiler, or low water level. Corrosion along the edges of lap joints was a common cause of early boiler explosions. The second kind is a fuel/air explosion in the furnace, which would more properly be termed a firebox explosion.
Chaudière à tubes de fuméesUne chaudière à tubes de fumées est un type de chaudière dans laquelle des gaz chauds passent d'un feu à un ou plusieurs tubes traversant un récipient d'eau étanche. La chaleur des gaz est transférée à travers les parois des tubes par conduction thermique, chauffant l'eau et créant finalement de la vapeur. La chaudière à tubes de fumées est le troisième des quatre grands types historiques de chaudières : les chaudières à réservoir basse pression ou "botte de foin" (haystack), les chaudières à tubes de fumée avec un ou deux grands conduits, les chaudières à tubes de fumée avec de nombreux petits tubes et les chaudières à tubes d'eau haute pression.
Surchauffe (vapeur)thumb|chaudière éclatée montrant le système de surchauffe : de petits tubes sont insérés dans les tubes à fumée de plus gros diamètre. Le passage de la chaleur entre les gros et petits tube réchauffera la vapeur contenue dans les petits tubes La surchauffe est une opération physique qui a lieu dans une chaudière pour éviter que la vapeur d'eau ne contienne la moindre goutte d'eau en suspension. Cette opération permet d'utiliser au maximum le potentiel de la vapeur produite.
Pompe à chaleurUne pompe à chaleur (PAC), aussi appelée thermopompe en français canadien, est un dispositif permettant de transférer de l'énergie thermique (anciennement « calories ») d'un milieu à basse température (source froide) vers un milieu à haute température (source chaude). Ce dispositif permet donc d'inverser le sens naturel du transfert spontané de l'énergie thermique. Selon le sens de fonctionnement du dispositif de pompage, une pompe à chaleur peut être considérée comme un système de chauffage, si l'on souhaite augmenter la température de la source chaude, ou de réfrigération, si l'on souhaite abaisser la température de la source froide.
Vapor qualityIn thermodynamics, vapor quality is the mass fraction in a saturated mixture that is vapor; in other words, saturated vapor has a "quality" of 100%, and saturated liquid has a "quality" of 0%. Vapor quality is an intensive property which can be used in conjunction with other independent intensive properties to specify the thermodynamic state of the working fluid of a thermodynamic system. It has no meaning for substances which are not saturated mixtures (for example, compressed liquids or superheated fluids).
Machine à vapeurLa machine à vapeur est un moteur à combustion externe qui transforme l'énergie thermique de la vapeur d'eau (produite par une ou des chaudières) en énergie mécanique. Les évolutions les plus significatives de cette invention datent du . Comme première source d'énergie mécanique maîtrisée par l'homme (contrairement à l'énergie hydraulique, marémotrice ou éolienne, qui nécessitent des sites spéciaux et que l'on ne peut actionner facilement à la demande), elle a une importance majeure lors de la révolution industrielle.
Pouvoir calorifiqueLe pouvoir calorifique ou chaleur de combustion ( ou heat of combustion) d'une matière combustible est l'opposé de l'enthalpie de réaction de combustion par unité de masse dans les conditions normales de température et de pression, notée ΔH (< 0). C'est l'énergie dégagée sous forme de chaleur par la réaction de combustion par le dioxygène (autrement dit la quantité de chaleur). Le plus souvent, on considère un hydrocarbure réagissant avec le dioxygène de l'air pour donner du dioxyde de carbone, de l'eau et de la chaleur.
ÉthaneL'éthane est un hydrocarbure de la famille des alcanes de formule brute . C'est un gaz combustible, incolore et inodore que l'on peut trouver dans le gaz naturel et aussi dans les gaz du pétrole. L'éthane est le réactif de base pour la synthèse de l'éthylène via le vapocraquage, du monochloro-, du 1,1-dichloro-, et du 1,1,1-trichloroéthane par chloration. En combinant la chloration avec l'oxychloration, le chlorure de vinyle peut être synthétisé et la réaction de l'éthane avec l'acide nitrique en phase gazeuse permet la formation du nitrométhane et du nitroéthane.
MéthaneLe méthane est un composé chimique de formule chimique , découvert et isolé par Alessandro Volta entre 1776 et 1778. C'est l'hydrocarbure le plus simple et le premier terme de la famille des alcanes. Comme fluide frigorigène, il porte la dénomination « R50 » dans la nomenclature des réfrigérants, régie par la d'ANSI/ASHRAE. Assez abondant dans le milieu naturel, le méthane est un combustible à fort potentiel.
Flue gasFlue gas is the gas exiting to the atmosphere via a flue, which is a pipe or channel for conveying exhaust gases from a fireplace, oven, furnace, boiler or steam generator. Quite often, the flue gas refers to the combustion exhaust gas produced at power plants. Its composition depends on what is being burned, but it will usually consist of mostly nitrogen (typically more than two-thirds) derived from the combustion of air, carbon dioxide (), and water vapor as well as excess oxygen (also derived from the combustion air).
Fraction molaireLa fraction molaire est une grandeur intensive utilisée en chimie, en minéralogie et en métallurgie pour représenter la composition d'un mélange, d'une solution, d'un minéral ou d'un alliage. Représentant la proportion d'un composant (aussi appelé ingrédient ou constituant) dans le mélange, la fraction molaire est comprise entre 0 et 1. La fraction molaire d'un composant est égale au rapport d'une quantité de ce composant sur la quantité de matière totale du mélange.
Fraction volumiqueDans un mélange, la fraction volumique Vi est définie par l’IUPAC comme étant le volume du composant i divisé par la somme des volumes de tous les composants utilisés pour fabriquer ce mélange . En multipliant la fraction volumique par 100, on obtient le pourcentage volumique. La fraction volumique est appelée concentration volumique dans le cas des solutions idéales où la somme des volumes des constituants est égale au volume total du mélange. Ces grandeurs (fraction et pourcentage) sont adimensionnelles (sans unité ou % vol).
CombustionLa combustion est une réaction exothermique d'oxydoréduction. Lorsque la combustion est vive, elle se traduit par une flamme ou par une explosion (déflagration, voire détonation si le front de flamme dépasse la vitesse du son). La combustion de la biomasse et des carburants est la principale source de pollution de l'air, avec des effets cancérigènes, reprotoxiques et cardiovasculaires notamment. vignette|upright|Combustion du bois : vive avec flammes et lente avec braises incandescentes.
Capacité thermiqueLa capacité thermique (anciennement capacité calorifique) d'un corps est une grandeur qui mesure la chaleur qu'il faut lui transférer pour augmenter sa température d'un kelvin. Inversement, elle permet de quantifier la possibilité qu'a ce corps d'absorber ou de restituer de la chaleur au cours d'une transformation pendant laquelle sa température varie. Elle s'exprime en joules par kelvin (). C'est une grandeur extensive : plus la quantité de matière est importante, plus la capacité thermique est grande.
