A Recent Advance on Partial Evaporating Organic Rankine Cycle: Experimental Results on An Axial Turbine

Dans le cadre de ses activités de veille et synthèse de la littérature technique et scientifique, le GRETh met en avant sur son site internet, un certain nombre de publications : brevets, rapports de thèse, articles. Ces documents sont mis à disposition sous forme de résumé ou dans leur intégralité pour les membres de l’association GRETh (en fonction des droits de diffusion imposés par les éditeurs originaux de ces documents).

Ainsi, vous trouverez ici un article corédigé par le GRETh portant sur l'étude de l'évaporation partielle du fluide de travail dans un Cycle Organique de Rankine et de son influence sur l’organe de détente de ce système thermodynamique :

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Résumé :

Les systèmes de conversion d’énergie basés sur le principe du Cycle Organique de Rankine (ORC) sont des moyens efficaces de production d’électricité à partir d’une source à basse température de chaleur renouvelable ou de chaleur fatale. Le Cycle Organique de Rankine à Evaporation Partielle (PEORC) peut être considéré comme une alternative prometteuse car il permet une meilleure utilisation de la source de chaleur de ce type de système.

Une étude expérimentale d'un système ORC de petite taille, mis en œuvre avec l'évaporation totale ou partielle de son fluide de travail, est réalisée. Caractérisé dans un premier temps avec son fluide de travail surchauffé, ce qui correspond au comportement standard de l'ORC, une approche corrélative semi-empirique impliquant les paramètres traditionnels adimensionnels des turbomachines (vitesse spécifique, rapport de pression) peut décrire avec précision les performances de la turbine en simple phase. Dans un second temps, le comportement diphasique du fluide de travail est étudié expérimentalement. La perte d'efficacité causée par la condition d'entrée diphasique est quantifiée et considérée comme acceptable. Le fonctionnement diphasique de la turbine permet d'accroître la quantité d’énergie récupérée et transformée par le système. La possibilité de fonctionner à l’état diphasique offre un nouveau degré de flexibilité lors de la conception d'un cycle thermodynamique de type PEORC. L'approche corrélative semi-empirique est ensuite complétée pour prendre en compte la condition d'entrée de la turbine à l’état de fluide partiellement évaporée. Les corrélations ainsi obtenues sont ensuite appliquées pour les cas monophasique et diphasique des différents fluides de travail purs (Novec649TM, HFE7000 et HFE7100) ainsi qu'à un mélange zéotrope (Novec649TM/HFE7000).