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Questions and Answers
Quelle caractéristique est associée à la turbine à impulsion simple ?
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Quelle est la principale différente entre une turbine à action et une turbine à réaction ?
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Quels types de turbines offrent un bon équilibre et un contrôle efficace ?
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Quelle turbine est la plus efficace en termes de conservation d'énergie cinétique ?
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Quel type de turbine est considéré comme non pratique ?
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Quelle turbine permet une transformation directe du mouvement alternatif en mouvement rotatif ?
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Quelle pression peut atteindre une turbine à vapeur dans son fonctionnement ?
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Que signifie l'absence de lubrification interne dans une turbine à vapeur ?
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Quelle turbine combine des rangées d'aubes mobiles et utilise plusieurs niveaux de dilatation ?
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Quelle est une conséquence de la grande puissance débitée des turbines à vapeur ?
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Quelle affirmation concernant les turbines à réaction est correcte ?
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Comment le rendement thermique d'une turbine est-il calculé ?
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Quelle est la valeur de la pression critique pour la vapeur saturée par rapport à la pression d'entrée ?
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Quelle est la fonction des aubes fixes dans la turbine ?
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Dans une turbine à réaction, où se produit la dilatation de la vapeur ?
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Comment le débit de vapeur est-il influencé dans une tuyère ?
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Quelle est la relation entre la vitesse des aubes et la vitesse de la vapeur dans les turbines à impulsion ?
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Quel est le rôle principal des tuyères dans une turbine ?
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Quelle affirmation est vraie concernant la conservation de l'énergie dans une turbine ?
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Study Notes
Types de Turbines à Usage Commercial
- Les turbines à réaction sont fabriquées par Parsons et Allis-Chalmers.
- Les turbines à action sont fabriquées par Générale Électrique, Metropolitan-Vickers (A.E.I.), Elliott, English Electric et Brown Boveri.
- La turbine à réaction à écoulement radial, conçue par Ljunstrom, est un modèle courant en Europe.
Cycle d'une Turbine à Vapeur
- Le cycle de Rankine est le modèle théorique le plus proche du fonctionnement d'une centrale thermique.
- La vapeur surchauffée est plus fréquente que la vapeur sèche et saturée.
- Le rendement thermique de la turbine se calcule en fonction de la chaleur fournie et du travail produit.
Tuyères d'une Turbine
- Le débit de vapeur dépend de la taille de la tuyère installée et de la chute de pression dans celle-ci.
- La vitesse de l'évacuation de la vapeur dépend de la chute de chaleur dans la tuyère et de la direction de son réglage.
Pression Critique
- La pression critique est la pression à laquelle le débit de vapeur atteint son maximum.
- Pour la vapeur saturée, elle équivaut à 0.58 de la pression d'entrée.
Calculs pour la Tuyère
- L'aire d'une tuyère se calcule en fonction du volume massique et de la vitesse du débit.
- Le volume massique est réduit par la fraction de sécheresse.
Conservation de l'Énergie
- L'énergie totale à l'entrée est égale à l'énergie totale à la sortie.
Auba
- L'aubage est la partie de la turbine qui comprend les aubes fixes et les aubes mobiles.
- Les aubes fixes orientent la vapeur, tandis que les aubes mobiles transmettent son énergie.
Aubage d'une Turbine à Impulsion
- La vapeur se dilate dans les tuyères avant d'être dirigée vers les aubes mobiles.
- La vitesse de la vapeur par rapport aux aubes est identique à l'entrée et à la sortie.
Aubage d'une Turbine à Réaction
- La dilatation de la vapeur s'effectue dans les aubes fixes et les aubes mobiles.
- L'angle de sortie des aubes est inférieur à l'angle d'entrée.
Représentation Vectorielle
- Les mouvements de la vapeur et des aubes sont représentés par des vecteurs.
- Le vecteur V représente la vitesse de la vapeur, le vecteur U représente la vitesse de la vapeur par rapport aux aubes, et le vecteur b représente la vitesse des aubes.
Données Caractéristiques des Aubes
-
Aubes à impulsion:
- La vitesse des aubes correspond à la moitié de la vitesse de la vapeur.
- La vitesse de la vapeur par rapport aux aubes est la même à l'entrée et à la sortie.
Théorie de la Turbine à Vapeur - Troisième Partie
Forces Motrices
- L'histoire de la turbine à vapeur remonte à 120 av.J.-C.
- La turbine à vapeur est aujourd'hui la principale force motrice.
- Les turbines à vapeur sont des machines polyvalentes, avec un rendement de 1 à 750 000 kW et des pressions de vapeur pouvant atteindre 35 000 kPa.
- Les turbines à vapeur convertissent une importante portion de l'énergie thermique en travail.
- La force de propulsion est directement appliquée à la pièce rotative de la machine.
- Les turbines à vapeur sont idéales car elles ne nécessitent pas la transformation d'un mouvement alternatif en mouvement rotatif.
- Les turbines à vapeur sont avantageuses en raison de leur puissance élevée, de leur vitesse uniforme, de leurs nombreux dispositifs de contrôle et de leur bon équilibre.
- L'absence de lubrification interne, qui garantit une vapeur d'échappement propre, est une caractéristique notable.
Types de Turbines à Vapeur
- Turbines à action: La vapeur se dilate et transmet son énergie cinétique aux aubes.
- Turbines à réaction: La vapeur se dilate et transmet son énergie cinétique et sa force de réaction aux aubes.
Principaux Types de Turbines
- Turbine à impulsion simple: La vapeur se dilate dans une seule tuyère et est dirigée vers les aubes fixées à la circonférence du disque.
- Turbine à impulsion à pression combinée: La vapeur se dilate dans plusieurs ensembles de tuyères, chacun associé à une rangée d'aubes mobiles.
- Turbine à action à vitesse combinée: La vapeur se dilate dans un étage avant d'être dirigée vers plusieurs rangées d'aubes mobiles.
- Turbine à réaction pure: La vapeur entre au centre et sort des tuyères de manière tangentielle par rapport au cercle de rotation.
- Turbine à réaction: Combine les principes de commande à action et à réaction.
Caractéristiques des Turbines
- Turbine à impulsion simple: Inefficace, perte de rendement élevée, vitesse des aubes élevée.
- Turbine à impulsion à pression combinée: Plus efficace, peut atteindre 10% de l'énergie cinétique initiale de la vapeur.
- Turbine à action à vitesse combinée: Utilise plusieurs rangées d'aubes mobiles, vitesse des aubes réduite.
- Turbine à réaction pure: Pas pratique, sert de démonstration du principe.
- Turbine à réaction: La pression du côté sortie des aubes mobiles peut être inférieure à celle du côté entrée.
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Description
Ce quiz aborde les différents types de turbines à usage commercial telles que les turbines à réaction et à action. Il examine également le cycle de Rankine, le rendement thermique des turbines et les détails des tuyères. Testez vos connaissances sur ces concepts fondamentaux de l'énergie thermique.
