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== Exemple d'application : Surchauffeur d'une centrale nucléaire ==
Dans les centrales nucléaires, l’énergie libérée sous forme de chaleur doit être récupérée pour produire de l’électricité. On utilise un caloporteur (un fluide pouvant être un gaz ou un liquide) pour cela. Le fluide thermodynamique peut être chauffé soit directement dans le réacteur (filière ''Boiling Water Reactor'' (BWR) non utilisée en France), soit par un fluide caloporteur intermédiaire qui amène la chaleur du cœur du réacteur et la transmet à un deuxième circuit qui va produire de l'électricité dans une turbine (filière ''Réacteur à Eau Pressurisée'' (REP) utilisée en France ou en anglais ''Pressurized Water Reactor'' (PWR) ). Dans le deuxième cas, le transfert de chaleur se fait dans un surchauffeur. Le séparateur-surchauffeur permet de recycler la vapeur sortant du circuit haute pression pour alimenter une turbine basse-pression et d'améliorer le rendement global.
[[Fichier:Carbon dioxide pressure-temperature phase diagram-fr.svg|vignette|right|300px|Diagramme de phase pression-température du dioxyde de carbone.]]▼
[[File:Centrale nucléaire REP.png|thumb|center|400px|Centrale nucléaire]]
Le fluide primaire est en général de l'eau qui est un bon caloporteur (capacité thermique massique élevée) stable et disponible. Il faut cependant que l'eau reste à l'état liquide dans la cuve du réacteur pour éviter des surchauffes locales. Dans l'exemple donné ici (d'après ''Thermodynamique et énergétique'', <small>Lucien Borel, Dinh Lan Nguyen et Magdi Batato, Presses polytechniques romandes, 1987. vol II, 2<sup>ième</sup> tome, problèmes résolus et exercices, page 263</small>), le fluide primaire est du dioxyde de carbone <chem>CO2</chem>. Le dioxyde de carbone a été utilisé dans les anciens réacteurs de conception française (filière ''uranium naturel graphite gaz'' dite « U.N.G.G. »). ▼
▲Le fluide primaire est en général de l'eau qui est un bon caloporteur (capacité thermique massique élevée) stable et disponible. Il faut cependant que l'eau reste à l'état liquide dans la cuve du réacteur pour éviter des surchauffes locales. Dans l'exemple donné ici (d'après ''Thermodynamique et énergétique'', <small>Lucien Borel, Dinh Lan Nguyen et Magdi Batato, Presses polytechniques romandes, 1987. vol II, 2<sup>ième</sup> tome, problèmes résolus et exercices, page 263</small>), le fluide primaire est du dioxyde de carbone <chem>CO2</chem>. Le dioxyde de carbone a été utilisé dans les anciens réacteurs de conception française (filière ''uranium naturel graphite gaz'' dite « U.N.G.G. » , voir [[:w:Uranium naturel graphite gaz]] et [[:w:Réacteur à eau lourde refroidi au gaz]] sur wikipédia).
▲[[Fichier:Carbon dioxide pressure-temperature phase diagram-fr.svg|vignette|right|300px|Diagramme de phase pression-température du dioxyde de carbone.]]
Le réacteur nucléaire chauffe du dioxyde de carbone sous environ 25 bars qui va servir à chauffer de l'eau dans un échangeur. Le CO<sub>2</sub> arrive avec un débit-masse <math> \dot M_{CO_2}</math> de 8900 kg/s. La température à l'entrée est <math>T_1</math> = 400 °C (enthalpie molaire <math>h_1</math> = 578,9 kJ/kg) et le CO<sub>2</sub> ressort à 220 °C (<math>h_2</math> = 384,3 kJ/kg).
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