COPERTINA
CICLO TERMODINAMICO A VAPORE
Il ciclo è una successione di trasformazioni tali che le condizioni finali del fluido sono uguali a quelle iniziali. Cioè: detti p1, T1, v1 i parametri pressione, temperatura assoluta e volume specifico all'inizio delle trasformazioni e pn, Tn, vn gli stessi parametri alla fine, risulta:
pn = p1 ; Tn = T1 ; vn = v1
Nel caso dei motori a combustione interna per convenzione si ammette che il ciclo sia sempre chiuso all'interno della macchina (come se i fumi di scarico rientrassero per lavorare di nuovo!) mentre nei motori a vapore per convenzione si dice che il ciclo è chiuso solo se la macchina è dotata di condensatore.
In entrambi i casi però l'oggetto di studio è il fluido che evolve: nei motori a combustione interna a ciclo Otto o a ciclo Diesel il fluido è prima liquido (benzina o gasolio) e poi gas oppure sempre gas se il combustibile è metano o GPL, sempre miscelato con l'aria che fornisce il comburente; nel caso dei motori a vapore il fluido è prima acqua, poi vapore e poi di nuovo acqua se è presente il condensatore.
Quando si studia un impianto a vapore occorre tener conto di due tipi di rendimento: A) rendimento dalla parte della combustione per tener conto della quantità di calore che effettivamente viene ceduta al fluido; B) rendimento dalla parte del vapore per tener conto della quantità di calore che effettivamente si trasforma in lavoro meccanico.
Anche con il vapore il ciclo motore è percorso in senso orario e l'area utile è rappresentata in prima approssimazione da quella racchiusa all'interno del ciclo stesso. In realtà la misura del rendimento è complicata dalla presenza di particolari dell'impianto che hanno la funzione in primo luogo di regolare la vaporizzazione (pompa di estrazione, pompa di circolazione, trattamenti, spillamenti, ecc.). L'energia sottratta da questi elementi non viene computata direttamente nel rendimento del motore, ma di solito se ne tiene conto alla fine del processo, per cui il rendimento viene calcolato misurando nel piano h - S l'energia posseduta dal vapore all'ingresso in turbina e l'energia residua all'ingresso nel condensatore.