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Le pouvoir calorifique d'un combustible est la quantité de chaleur dégagée par la combustion Le POUVOIR COMBURIVORE : quantité d'air théorique.
COMBUSTION
entre l'oxygène et une matière combustible. Les combustibles sont multiples (gaz pétrole
Caractéristiques de combustion dun combustible
combustibles fossiles (charbon fioul et gaz naturel) assurait 60 % combustion de chaque combustible : pouvoir comburivore
Cours de combustion 2éme partie
(valorisation chimique du combustible). 1°) Combustion neutre. Calcul du pouvoir comburivore d'un combustible complexe. Une mole de gaz carbonique consomme
moteur diesel suralimenté bases et calculs cycles réel théorique et
P : Pouvoir calorifique inférieur du combustible (42 MJ/kg de carburant). 0. thCO. P. : Pouvoir comburivore théorique (kg d'air/kg de carburant)
Propriétés et caractéristiques du gaz naturel
Teneur et valeur en soufre d'un gaz combustible. :: Pouvoir comburivore d'un gaz entre pouvoir calorifique supérieur et inférieur d'un combustible.
Thse de Doctorat
22 juin 2004 sources de variabilité du bois utilisé comme combustible. ... est le pouvoir comburivore en Nm3 par kg de combustible anhydre ;.
Chapitre 1 : rappels et notions fondamentales sur les combustions
Les combustibles industriels contiennent presque toujours du carbone ; très On appelle pouvoir comburivore d'un combustible Va la quantité d'air ...
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Calcul du pouvoir comburivore théorique 0 P : Pouvoir calorifique inférieur du combustible (42 MJ/kg de carburant). 0. thCO. P. : Pouvoir comburivore ...
Chapitre II. Thermocombustion.
Nb : Tous les combustibles ont un pouvoir comburivore de l'ordre de 14. Pour que la combustion puisse avoir lieu il est indispensable de fournir au combustible
Caractéristiques de combustion d un combustible
Pouvoir comburivore (ou volume d’air théorique) C’est le volume d’air sec V nécessaire à la combustion neutre d’un kg de combustible solide ou liquide ou d’un m3 (n) (à O”C 101325 Pa) de combustible gazeux V est donc exprimé en m3 (n) d’air par kg de combustible solide ou liquide ou m3 (n) de combustible gazeux
Cours de combustion - définitions et équations de combustion - AZpro
3 1 Le pouvoir comburivore Il désigne la quantité d’air strictement nécessaire et suffisante qu’il faut fournir pour assurer la combustion neutre de l’unité de combustible Notation : Va Unités : [m3(n) d’air / m3(n) de combustible] [m3(n) d’air / kg(n) de combustible]
Exercices sur le chapitre « Les combustions » Exercice n° 1
Définition: Le pouvoir calorifique d’un combustible représente la chaleur dégagée par la combustion complète de l’unité de quantité de combustible (soit 1 pour un combustible solide kg ou liquide ou 1m 3 - volume mesuré dans les conditions normales - pour les gaz) le combustible et
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IV-Pour le cas d'une combustion avec un défaut d'air de 7 : 1 3Calculer en m3/m de combustible gazeux le pouvoir comburivore et les deux pouvoirs fumigènes 2 Calculer la quantité de combustible imbrûlé et la puissance de la combustion 3 Déterminer le débit d’air utilisé en m3/het le débit des fumées sèches utilisées en m3/h
C'est quoi le pouvoir comburivore ?
Pouvoir comburivore: c'est la quantité d'air nécessaire pour brûler une quantité unitaire de combustible, en kg d'air par kg de combustible (pour les solides) ou en Nm 3 d'air par Nm 3 de combustible (pour les gaz).
Quelle est la composition du combustible usé ?
En effet, après son utilisation en réacteur, le combustible usé se compose de 96 % de matières valorisables (95 % uranium, 1 % plutonium) et de 4 % de déchets ultimes (principalement des produits de fission et environ 0,1 % d’actinides mineurs).
Quel est le matériau combustible le plus utilisé dans les bâtiments incombustibles ?
Le bois est sans doute le matériau combustible le plus souvent utilisé dans les bâtiments incombustibles. On le retrouve dans de nombreux bâtiments classés comme des constructions incombustibles en vertu du CNB.
Quels sont les différents types de combustibles ?
Exemples de combustibles solides: Bois, Charbon (composition C, H, O, N, S variable), Anthracite (92 à 94% de carbone), Houille (75 à 85% de carbone), Lignite (67 à 74% de carbonne), Tourbe (55 à 65% de carbonne), autres... Exemples de combustibles liquides: mazout, fuel, hydrocarbures saturés C n H m, S, N, O, autres...
MOTEUR DIESEL SURALIMENTÉ
BASES ET CALCULS
CYCLES RÉEL, THÉORIQUE ET
THERMODYNAMIQUE
Rapport interne
Laboratoire de Recherche en Énergie ÉolienneLREE-02 - Novembre 2006
Hussein IBRAHIM
Laboratoire de Recherche en Énergie Éolienne (LREE), Université du Québec à Rimouski, 300, allée des
ursulines, Rimouski (Québec), Canada, G5L 8X3, Tél.: (418)-723-1986#1285, hussein.ibrahim@uqar.qc.caAdrian ILINCA
Laboratoire de Recherche en Énergie Éolienne (LREE), Université du Québec à Rimouski, 300 allée des
ursulines, Rimouski (Québec), Canada, G5L 8X3, Tél.: (418)-723-1986#1460, adrian_ilinca@uqar.qc.caJean PERRON
Laboratoire International des Matériaux Antigivre (LIMA), Université du Québec à Chicoutimi, 555,
boulevard de l"Université, Chicoutimi (Québec) Canada, G7H 2B1, jean_perron@uqac.caRapport Interne Moteur diesel suralimenté, Bases et calculs
Hussein IBRAHIM, LREE Novembre 2006
2SOMMAIRE
SOMMAIRE.............................................................................................................. 2
LISTE DES FIGURES........................................................................................ 7
LISTE DES TABLEAUX.................................................................................. 8
NOMENCLATURES........................................................................................... 9
CHAPITRE I....................................................................................................... 15
INTRODUCTION........................................................................................................... 15
CHAPITRE II..................................................................................................... 17
CYCLES THERMODYNAMIQUE ET RÉEL D"UN MOTEUR DIESEL.............. 17II.1. D
ÉFINITION........................................................................................................... 17
II.2. C
YCLE À QUATRE TEMPS MÉCANIQUES.................................................................. 17
II.2.1. Premier temps : Admission ........................................................................... 18
II.2.2. Deuxième temps : Compression.................................................................... 18
II.2.3. Troisième temps : Combustion - Détente ..................................................... 18
II.2.4. Quatrième temps : Échappement .................................................................. 18
II.3. D
IAGRAMME PRESSION - VOLUME........................................................................ 20
II.3.1. Définition....................................................................................................... 20
II.3.2. Diagramme théorique ................................................................................... 20
II.3.3. Diagramme pratique (réel)........................................................................... 21
II.3.3.1. Différences entre les diagramme réel et théorique.................................... 21
II.3.3.2. Avance et retard à l"ouverture et à la fermeture des soupapes d"admissionet d"échappement...................................................................................................... 22
II.4. C
ARACTÉRISTIQUES FONDAMENTALES DU CYCLE................................................. 25II.4.1. Le travail (J).................................................................................................. 25
II.4.2. Pression moyenne (N/m
2).............................................................................. 25
II.4.3. Rendement..................................................................................................... 25
II.4.4. Taux de compression volumétrique............................................................... 26
II.4.5. Consommation spécifique (g/KWh)............................................................... 26
II.4.6. Puissance effective au litre de cylindrée....................................................... 26
II. 4.7. Puissance massique ou volumique............................................................... 26
II.5. P
ARAMÈTRES INDIQUÉS DU CYCLE RÉEL............................................................... 27
II.6. P
ARAMÈTRES EFFECTIFS DU CYCLE RÉEL.............................................................. 27
CHAPITRE III.................................................................................................. 29
CARACTÉRISTIQUES PRINCIPALES DU COMBUSTIBLE............................... 29III.1. D
ÉFINITION.......................................................................................................... 29
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Hussein IBRAHIM, LREE Novembre 2006
3III.2. I
NDICE D"OCTANE (IO) ET INDICE DE CÉTANE (IC) .............................................. 29III.2.1. Indice d"octane (IO)..................................................................................... 29
III.2.2. Indice de cétane (IC).................................................................................... 30
III.3. C
OMPOSITION ÉLÉMENTAIRE DES COMBUSTIBLES................................................ 30III.4. R
ÉACTIONS DE COMBUSTION................................................................................ 30
III.5. P
OUVOIR CALORIFIQUE DU COMBUSTIBLE CP...................................................... 31CHAPITRE IV................................................................................................... 33
CALCUL DES PARAMÈTRES DU FLUIDE-MOTEUR.......................................... 33IV.1. P
OUVOIR COMBURIVORE....................................................................................... 33
IV.1.1. Définition...................................................................................................... 33
IV.1.2. Calcul du pouvoir comburivore théorique 0 thCOP ......................................... 33
IV.2. C
OEFFICIENT D"EXCÈS D"AIR a.......................................................................... 35
IV.3. C
ALCUL DE LA CHARGE FRAÎCHE......................................................................... 37
IV.4. C
ALCUL DE LA QUANTITÉ DES PRODUITS DE COMBUSTION DU GAZOLE................ 37IV.5. C
OEFFICIENT DE CHANGEMENT MOLÉCULAIRE.................................................... 39CHAPITRE V..................................................................................................... 40
CALCUL DES PARAMÈTRES DU CYCLE RÉEL D"UN MOTEUR DIESEL .... 40V.1. C
ALCUL DES PARAMÈTRES À LA FIN D"ADMISSION................................................ 40V.1.1. Calcul de
aP .................................................................................................. 40
V.1.2. Calcul de
aT .................................................................................................. 42
V.1.3. Taux de remplissage
vh................................................................................ 45V.1.3.1. Définition.................................................................................................... 45
V.1.3.2. Calcul du taux de remplissage
vh.............................................................. 45V.2. C
ALCUL DES PARAMÈTRES EN FIN DE COMPRESSION............................................. 48V.2.1. Description du phénomène............................................................................ 48
V.2.2. Calcul des paramètres de compression
cpP et cpT ........................................ 49V.3. C
ALCUL DES PARAMÈTRES EN FIN DE COMBUSTION.............................................. 50V.3.1. Définition....................................................................................................... 50
V.3.2. Description du phénomène............................................................................. 50
V.3.3. Calcul des paramètres de la combustion
cbP et cbT ...................................... 51 V.3.4. Calcul du taux de détente préliminaire r.................................................... 55V. 4. C
ALCUL DES PARAMÈTRES À LA FIN DE LA DÉTENTE............................................ 55V.4.1. Description du phénomène............................................................................ 55
V.4.2. Calcul des paramètres de la détente
dP et dT .............................................. 56V.5. C
ALCUL DES PARAMÈTRES À LA FIN D"ÉCHAPPEMENT.......................................... 57CHAPITRE VI................................................................................................... 58
CALCUL DES PARAMÈTRES CARACTÉRISANT LE FONCTIONNEMENT DUMOTEUR......................................................................................................................... 58
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Hussein IBRAHIM, LREE Novembre 2006
4VI.1. C
ALCUL DU TRAVAIL INDIQUÉ DU CYCLE RÉEL iW............................................. 58VI.1.1. Procédure du calcul...................................................................................... 58
VI.1.2. Travail de la boucle inférieure du cycle théorique...................................... 60
VI.1.2.1. Travail au cours de l"admission................................................................ 60
VI.1.2.2. Travail au cours de l"échappement........................................................... 61
VI.1.3. Travail de la boucle supérieure du cycle théorique..................................... 62
VI.1.3.1. Travail au cours de la compression.......................................................... 62
VI.1.3.2. Travail au cours de la combustion isobare............................................... 62
VI.1.3.3. Travail au cours de la détente................................................................... 63
VI.1.4. Calcul du travail indiqué
iW ....................................................................... 64VI.2. C
ALCUL DE LA PRESSION MOYENNE INDIQUÉE miP.............................................. 64VI.3. C
ALCUL DE LA PUISSANCE INDIQUÉE iP.............................................................. 65
VI.4. C
ALCUL DU COUPLE MOTEUR INDIQUÉ iC........................................................... 66VI.5. C
ALCUL DU RENDEMENT ET DE LA CONSOMMATION SPÉCIFIQUE INDIQUÉS......... 66VI.5.1. Calcul du rendement indiqué
ih................................................................... 66 VI.5.2. Calcul de la consommation spécifique indiquée ig ..................................... 66 VI.5.3. Relation entre le rendement et la consommation spécifique indiqués......... 67 VI.5.4. Relation entre le rendement et la pression moyenne indiqués..................... 68VI.6. C
ALCUL DES CONSOMMATIONS DE CARBURANT ET D"AIR PAR CYCLE ET CYLINDRE....................................................................................................................................... 69
VI.7. C
ALCUL DES PARAMÈTRES EFFECTIFS DU CYCLE RÉEL......................................... 70VI.7.1. Rendement mécanique
mh........................................................................... 70VI.7.2. Calcul des paramètres effectifs.................................................................... 71
CHAPITRE VII................................................................................................ 73
CALCUL DES DIMENSIONS DU CYLINDRE ET DE LA VITESSE MOYENNEDU PISTON..................................................................................................................... 73
VII.1. C
ALCUL DES DIMENSIONS DU CYLINDRE........................................................... 73VII.2. C
ALCUL DE LA VITESSE MOYENNE DU PISTON.................................................... 74CHAPITRE VIII.............................................................................................. 75
CALCUL DES PARAMÈTRES DU CYCLE THERMODYNAMIQUE................. 75VIII.1. C
ALCUL DES PARAMÈTRES EN FIN D"ADMISSION............................................... 75VIII.2. C
ALCUL DES PARAMÈTRES EN FIN DE COMPRESSION......................................... 75VIII.3.
CALCUL DES PARAMÈTRES EN FIN DE COMBUSTION ISOCHORE.......................... 76VIII.4. C
ALCUL DES PARAMÈTRES EN FIN DE COMBUSTION ISOBARE............................ 76VIII.5. C
ALCUL DES PARAMÈTRES EN FIN DE DÉTENTE - ÉCHAPPEMENT...................... 76VIII.6. C
ALCUL DU TRAVAIL THERMODYNAMIQUE DU CYCLE...................................... 77VIII.7. C
ALCUL DE LA PRESSION MOYENNE THERMODYNAMIQUE DU CYCLE................ 77VIII.8. C
ALCUL DU RENDEMENT THERMODYNAMIQUE DU CYCLE................................. 77CHAPITRE IX................................................................................................... 79
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Hussein IBRAHIM, LREE Novembre 2006
5 APPLICATION NUMÉRIQUE SUR LE CALCUL DES PARAMÈTRES DUCYCLE RÉEL................................................................................................................. 79
IX.1. D
ONNÉES DU CALCUL.......................................................................................... 79
IX.2. R
ÉSULTATS DES CALCULS.................................................................................... 80
CHAPITRE X..................................................................................................... 83
ANALYSE DES RÉSULTATS OBTENUS.................................................................. 83
X.1. V
ARIATION DES PARAMÈTRES DE SORTIE EN FONCTION DU COEFFICIENT D"EXCÈS D"AIR............................................................................................................................. 83
X.1.1. Variation du rendement indiqué en fonction du coefficient d"excès d"air .... 83 X.1.2. Variation de la pression moyenne indiquée en fonction du coefficient d"excèsd"air........................................................................................................................... 84
X.1.3. Variation du rendement mécanique en fonction du coefficient d"excès d"air85 X.1.4. Variation des consommations spécifique indiquée et horaire du carburant(gazole) en fonction du coefficient d"excès d"air...................................................... 86
X.2. V
ARIATION DES PARAMÈTRES DE SORTIE EN FONCTION DE LA PRESSION D"ADMISSION................................................................................................................. 87
X.2.1. Variation de la pression moyenne indiquée en fonction de la pressiond"admission............................................................................................................... 87
X.2.2. Variation du rendement mécanique en fonction de la pression d"admission 87 X.2.3. Variation de la consommation horaire du carburant en fonction de lapression d"admission ................................................................................................ 88
X.3. V
ARIATION DES PARAMÈTRES DE SORTIE EN FONCTION DE LA TEMPÉRATURE D"ADMISSION................................................................................................................. 89
11.3.1. Variation de la pression moyenne indiquée en fonction de la température
d"admission............................................................................................................... 89
X.3.2. Variation du rendement indiqué en fonction de la température d"admission 89 X.3.3. Variation du rendement mécanique en fonction de la température d"admission................................................................................................................................... 90
X.3.4. Variation du taux de remplissage en fonction de la température d"admission................................................................................................................................... 91
X.3.5. Variation des consommations spécifique indiquée et horaire du carburant(gazole) en fonction de la température d"admission................................................. 92
X.4. V
ARIATION DES PARAMÈTRES DE SORTIE EN FONCTION DU TAUX DE COMPRESSIONVOLUMÉTRIQUE
............................................................................................................. 93
X.4.1. Variation de la pression moyenne indiquée en fonction du taux decompression volumétrique........................................................................................ 93
X.4.2. Variation du rendement indiqué en fonction du taux de compressionvolumétrique ............................................................................................................. 94
X.4.3. Variation du rendement mécanique en fonction du taux de compressionvolumétrique ............................................................................................................. 94
X.4.4. Variation du taux de remplissage en fonction du taux de compressionvolumétrique ............................................................................................................. 95
X.4.5. Variation des consommations spécifique indiquée et horaire du carburant (gazole) en fonction du taux de compression volumétrique...................................... 96Rapport Interne Moteur diesel suralimenté, Bases et calculs
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6CHAPITRE XI................................................................................................... 98
CONCLUSION ............................................................................................................... 98
BIBLIOGRAPHIE......................................................................................... 99
RÉFÉRENCES................................................................................................................ 99
ANNEXE I........................................................................................................... 100
CYCLE RÉEL D"UN MOTEUR DIESEL................................................................. 100
ANNEXE II......................................................................................................... 101
CYCLE THÉORIQUE D"UN MOTEUR DIESEL................................................... 101ANNEXE III....................................................................................................... 102
CYCLE IDÉAL D"UN MOTEUR DIESEL............................................................... 102ANNEXE IV....................................................................................................... 103
MODÈLES PARABOLIQUES DE L"ÉNERGIE INTERNE DES GAZ DE COMBUSTION ET DE L"AIR EN FONCTION DE LA RICHESSE ET DE LATEMPÉRATURE ......................................................................................................... 103
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Hussein IBRAHIM, LREE Novembre 2006
7LISTE DES FIGURES
FIG. II-1 : CYCLE MIXTE (RÉEL ET THÉORIQUE) REPRÉSENTÉ SUR UN DIAGRAMME (P - V).......13
F IG. II-2 : SCHÉMA REPRÉSENTANT LA DISTRIBUTION DES AVANCES ET RETARDS À L"OUVERTUREET À LA FERMETURE DES SOUPAPES D
"ADMISSION ET D"ÉCHAPPEMENT...............................17 FIG. IV.1 : DOSAGE DU CARBURANT.......................................................................31
F IG. VI-1 : CYCLE D"UN MOTEUR DIESEL À QUATRE TEMPS SURALIMENTÉ PARTURBOCOMPRESSEUR
F IG.X-1 : VARIATION DU RENDEMENT INDIQUÉ EN FONCTION DU COEFFICIENT D"EXCÈS D F IG.X-2 : VARIATION DE LA PRESSION MOYENNE INDIQUÉ EN FONCTION DU COEFFICIENT D"EXCÈS D"AIR.................................................................................................78
F IG. X-3 : VARIATION DU RENDEMENT MÉCANIQUE EN FONCTION DU COEFFICIENT D"EXCÈS D F IG. X-4 : VARIATION DE LA CONSOMMATION SPÉCIFIQUE INDIQUÉE DU CARBURANT ENFONCTION DU COEFFICIENT D
"EXCÈS D"AIR...............................................................80 F IG. X-5 : VARIATION DE LA CONSOMMATION HORAIRE DU CARBURANT EN FONCTION DUCOEFFICIENT D
"EXCÈS D"AIR.................................................................................80 F IG. X-6 : VARIATION DE LA PRESSION MOYENNE INDIQUÉE EN FONCTION DE LA PRESSION D F IG. X-7 : VARIATION DE LA PRESSION MOYENNE INDIQUÉE EN FONCTION DE LA PRESSION D F IG. X-8 : VARIATION DE LA CONSOMMATION HORAIRE DU CARBURANT EN FONCTION DE LAPRESSION D
F IG. X-9 : VARIATION DE LA PRESSION MOYENNE INDIQUÉE EN FONCTION DE LA TEMPÉRATUREÀ L
F IG. X-10 : VARIATION DU RENDEMENT INDIQUÉ EN FONCTION DE LA TEMPÉRATURE À Lquotesdbs_dbs29.pdfusesText_35[PDF] effet thermique définition
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