Séance de cours

Efficacité et conception des turbines à vapeur

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Dans cours

ME-459: Heat pump systems

This course aims to study heat pumping cycles and technologies, and equipment, such as compressors (positive displacement and dynamic), heat exchangers, and expansion valves. ...

Description

Cette séance de cours couvre les aspects d'efficacité et de conception des turbines à vapeur, en se concentrant sur des paramètres tels que l'efficacité isentropique, les caractéristiques des turbines et la conception des chaudières. Il traite de l'impact des conditions de fonctionnement sur les performances de la turbine, y compris l'influence des pertes, des paramètres de géométrie et des paramètres sans dimension. La présentation se penche également sur les systèmes de condensation et de préchauffage dans les centrales électriques à vapeur, en soulignant l'importance de l'extraction de vapeur pour les systèmes de préchauffage de l'eau d'alimentation et de préchauffage des économiseurs. En outre, il explore les caractéristiques hors conception des turbines à vapeur, en soulignant les facteurs affectant l'efficacité isentropique et le travail spécifique dans le fonctionnement des turbines.

Enseignant·e·s (2)

Jürg Alexander Schiffmann

After obtaining his diploma in mechanical engineering from EPFL in 1999 he co-founded a start-up company dedicated to the design of gas bearing supported rotors. In 2005 he joined Fischer Engineering Solutions where he led the development of small-scale, gas bearing supported high-speed turbomachinery for fuel cell air supplies and for domestic scale heat pumps. In parallel he worked on his PhD, which he obtained from EPFL in 2008 and for which he was awarded the SwissElectric Research Award. He then joined the Gas Turbine Lab at MIT as a postdoctoral associate where he worked on foil bearings and on the experimental investigation of radial diffusers. In 2013 he was nominated assistant professor at the Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne where he founds the Laboratory for Applied Mechanical Design. His current research interest are in gas lubricated bearings, in aerodynamics of small-scale compressors and turbines and in automated design and optimization methodologies.

Jan Van Herle

Né à Anvers, Belgique, 1966. En Suisse depuis 1983. Naturalisé Suisse en 2004 par persuasion de la culture suisse démocratique et participative 'bottom-up'. Pas de double nationalité. Conseiller communal durant 2 mandats de 5 ans de 2006 à 2016. 1987 : Chimiste de l'Université de Bâle (CH). 1988 : Post-grade informatique de l'Ecole d'Ingénieurs de Bâle. 1989 : Stage industriel chez ABB à Baden (CH). 1990-1993 : Thesè EPFL 1994-1995 : Postdoc au Japon (Tokyo). 1996-2000 : Chercheur à l'EPFL, Dpt. Chimie, responsable de groupe. 1998-2000 : Master en Energy Technology, EPFL. 2000 : Cofondateur de HTceramix SA (EPFL spin-off), à Yverdon (actuellement 12 employés). La maison mère SOLIDpower en Italie, qui a acheté notre technologie en 2007, emploie 250 personnes et a levé 70 MCHF. 2000-2012 : 1er Assistant et chargé de cours en STI-IGM. Promu à MER en 2008. 2013-présent: MER responsable d'unité. Output : 135 publications, 120 papiers de conférence, 15 théses de doctorat, 4 thèses en cours, 37 thèses de master. Facteur h-42, >5000 citations. Fonds levés jusqu'à présent >19 MCHF. 5 langues couramment (néerlandais, français, allemand (y.c. suisse-allemand), anglais, espagnol).

Source officielle

Proximité ontologique

Génie énergétique

Combustible: Fossil fuel power stations

Concepts associés (32)

Chaudière

Au début de l'ère industrielle, le mot chaudière désignait un foyer et son échangeur dans les grosses installations de cuisine et de chauffage, dans les machines à vapeur et les locomotives à vapeur. Dans son acception moderne, il désigne un appareil (voire une installation industrielle, selon sa puissance) permettant de transférer en continu de l'énergie thermique à un fluide caloporteur (le plus généralement de l'eau). L'énergie thermique transférée (source de chaleur) peut être soit la chaleur dégagée par la combustion (de charbon, de fioul, de gaz, de bois, de déchets, etc.

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.

Machine à vapeur

La 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.

Boiler explosion

A 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 d'eau

lang=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.

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Couvre les bilans d'énergie et de masse, l'exercice, les diagrammes Sankey et les taxes sur le CO2.

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Chaudière à tubes d'eau

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