Explication de la terminologie de la chaudière (partie 5)

Explication de la terminologie de la chaudière (partie 5)

41. Cycle de carnot: Le cycle de carnot est un cycle thermodynamique fonctionnant entre une source de chaleur à haute température et un dissipateur de chaleur à basse température, composé de quatre processus thermodynamiques entièrement réversibles: absorption de chaleur isotherme, expansion adiabatique, rejet de chaleur isotherme et compression adiabatique. Historiquement, il représente la deuxième loi de la thermodynamique. Proposé par le physicien français Sadi Carnot en 1824, il s'agit d'un cycle thermodynamique idéal sans perte d'énergie. Les principes du cycle Carnot sont également pertinents dans les applications d'ingénierie à haute efficacité, telles que les performances thermiques de Valbes anti-retour à haute température à haute pression utilisé dans les systèmes industriels critiques.

42. Le théorème de Carnot déclare:
① L'efficacité de tout moteur thermique fonctionnant entre deux réservoirs de chaleur à température constante ne peut dépasser l'efficacité d'un moteur carnot.
② Tous les moteurs carnot opérant entre les deux mêmes réservoirs de chaleur ont une efficacité identique.

43. Troisième loi de la thermodynamique: l'une des lois fondamentales de la thermodynamique, il décrit le comportement des phénomènes thermiques près de zéro absolu. Il est généralement énoncé: il est impossible d'atteindre le zéro absolu à travers un nombre fini d'étapes en utilisant n'importe quelle méthode. En 1906, le chimiste allemand Walter Nernst a d'abord proposé le «théorème de la chaleur», qui a ensuite été affiné par F.E. Simon et d'autres dans la formulation de Nernst-Simon de la troisième loi: à mesure que la température thermodynamique s'approche de zéro absolue, le changement d'entropie d'un système condensé dans un processus isotherme réversible s'approche également de zéro.

44. Cycle de Rankine: Le cycle de base des systèmes d'alimentation de vapeur, où le liquide de travail subit l'absorption de chaleur, l'expansion, le rejet de chaleur et la compression dans des composants tels que les chaudières, les turbines à vapeur, les condenseurs et les pompes d'eau d'alimentation. Ce cycle convertit continuellement l'énergie thermique en énergie mécanique, ce qui le rend fondamental dans la production d'électricité et les applications industrielles.

45. Transfert de chaleur: l'étude des principes régissant le transfert de chaleur. Le transfert de chaleur est un phénomène commun dans la nature et l'ingénierie. Selon la deuxième loi de la thermodynamique, la chaleur s'écoule toujours spontanément d'une région de température plus élevée à une région de température plus basse. Le transfert de chaleur comprend trois modes fondamentaux: la conduction, la convection et le rayonnement.

46. ​​Conduction thermique: le processus de transfert de chaleur dans un corps ou entre deux corps en contact direct en raison des différences de température, également appelés conduction thermique.

47. Loi de Fourier: La loi fondamentale de la conduction thermique, exprimée:
Dans un milieu isotrope continu et homogène à tout instant, le vecteur de flux de chaleur

où λ est la conductivité thermique du milieu, et
∇t est le gradient de température. Le signe négatif indique que le vecteur de flux de chaleur est colinéaire mais en face du vecteur de gradient de température, tous deux perpendiculaires à la surface isotherme, assurant des flux de chaleur dans le sens de la diminution de la température. Cette loi s'aligne sur la deuxième loi de la thermodynamique.

48. Conductivité thermique λ: un paramètre mesurant une capacité de matériau à mener la chaleur. Il détermine l'efficacité d'un matériau en tant que conducteur thermique ou isolant et est déterminé expérimentalement. Dans la conception technique, la conductivité thermique est un facteur critique dans la sélection des matériaux.

49. Diffusivité thermique α: une quantité physique affectant la conduction thermique transitoire, représentant une capacité de matériau à propager les changements de température. n'est pertinent que dans le transfert de chaleur transitoire, tandis que la conductivité thermique affecte à la fois les processus à l'état d'équilibre et transitoires.

50. Transfert de chaleur convective: Le processus de transfert de chaleur se produisant lorsqu'un fluide entre en contact avec une surface solide avec une température différente. Il résulte des effets combinés de la conduction thermique et du mouvement des fluides, également appelée échange de chaleur convectif.