Estimation puissance machine à vapeur :

Estimation de la puissance d'une machine à vapeur à 1 piston double effet (pression tour à tour sur chaque coté du piston) en utilisant la méthode
du livre "Manuel de la machine à vapeur" de Edouard SAUVAGE. (disponible en ligne).

Voici une copie de la page 68 (cliquez dessus pour agrandir / rétrécir) :



Vitesse (tours/min) :       Pression absolue admission (kg/cm carré) :     Pression absolue échappement (kg/cm carré) :

Coeff pertes vapeur (0.7)     Coeff pertes mécaniques (0.85)

Admission (% de la course)

Diamètre piston (mm) course (mm)

   Puissance Chevaux =     Kw =        Pression fin détente (point D) =

Exemple du livre : 80 tours/min, pression de 6 à 0.2, piston diamètre 500 course 815, puissance 100 ch.

Formules de calcul :

Pression moyenne sur piston (kg/cm carré)= Pression admission * k (voir tableau sur page du livre ci dessus) - Pression échappement
Energie pour un coup de piston (kgm) = Surface piston (cm carré) * Pression moyenne * course (m)
  (rappel : 1 cheval (ch) = 75 kilogramme mètre par seconde (kgm/s))
Puissance brute (ch) = ( Energie pour un coup * 2 (double effet) * vitesse (tours/min) ) / (60 * 75)
Puissance corrigée (ch) = Puissance brute * Coeff pertes vapeur * Coeff pertes mécaniques
Puissance (Kw) = Puissance (ch) * 0.735525

Pour la détente (du point B au point D), avec de la vapeur non surchauffée : Pression * Volume = constante
P adm V adm = P fin detente * V fin detente
P adm * (Course * Admission (% de la course)) * surface piston = P fin detente * course * surface piston
Pression fin détente = Pression admission * Admission (% de la course)

Diagrammes de Watt (visualise la pression P dans le cylindre en fonction de la position V du piston) ci contre :
A gauche : petite admission, grande détente.
A droite : grande admission.
On voit que quand la longueur d'admission augmente la puissance (surface diagramme) augmente mais la pression en fin de détente (point D) augmente aussi : le rendement baisse car cette vapeur encore sous pression va en pure perte à l'échappement ou au condenseur.

Retour Histoire des machines à vapeur