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Machines thermiques Sommaire

TAG = machine thermique à combustion interne. Cycle de Joule-Brayton. P. 2. 3 Opérateurs différentiels et Equation de Navier-Stokes : document pdf. 269. 289.



MACHINES THERMIQUES

Le rendement thermique est une mesure de l'efficacité d'un moteur thermique à convertir la chaleur qu'il reçoit en travail. Les moteurs thermiques sont 



Cours 9 : Machines thermiques

Une machine thermique comme tout autre système



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✧ L'autre grand type de machine thermique est une machine dont le but est de réaliser des transferts thermiques contraires au sens naturel : ces machines « 



Fiche de synthèse n°5 Les machines thermiques

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6 jui. 2018 Types de machines. Définition : Types de machines. La machine thermique est un moteur si le cycle est moteur. Son rôle est de fournir du ...



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Un réfrigérateur est une machine thermique à écoulement dans laquelle un fluide subit une série de transforma- tions thermodynamiques cycliques. À chaque 



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Le travail d'un ingénieur ingénieux concevant une machine thermique sera donc de disponible sur : www ulb.ac.be sma enseignement thermo 1erprincipe.pdf.



CYCLES THERMODYNAMIQUES DES MACHINES THERMIQUES

Les machines thermiques `a combustion interne peuvent revêtir des formes L'idée est simple : une machine thermique reçoit de la chaleur de la source.



Chapitre 11 :M achines thermiques

Chapitre 11 : Machines thermiques. Thermodynamique. Page 1 sur 6. I Les différents types de machine thermique. A) Introduction.



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On appelle machine thermique tout dispositif capable de convertir de l'énergie machines thermiques qui au cours d'un cycle vont être en contact ...



Thermodynamique

Machines thermiques. ? Définitions. Moteurs cycliques. ? Ennoncés historiques du 2ème principe. ? Le cycle de Carnot. Rendement d'un moteur.



Thermodynamique Machines thermiques

des machines thermiques indépendamment de leur technologie. Une machine thermique est un dispositif fonctionnant en cycle et échangeant de l'énergie.



cours n° 7 : Les machines thermiques dithermes

Ces machines thermiques permettent de produire du froid (réfrigérateur) du chaud. (pompe à chaleur) ou du travail (moteur thermique) à partir de sources de 



NOUVELLES MACHINES THERMIQUES

MACHINES THERMIQUES. MOTEURS ROTATIFS. ET. TURBINES A VAPEUR ET A GAZ. TURBINES A GAZ FACILEMENT LIQUÉFIABLES. A. BERTHIER. INGÉNIEUR.



Rendement des machines thermiques

machine devrait faire en vertu de son rendement théorique. 11 n'est pas évident thermique quelconque opère entre deux températures extrêmes



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Pour que la machine cède du travail elle doit recevoir de la chaleur de la source chaude et céder de la chaleur à la source froide Pour un moteur à explosion 



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Définition : une machine thermique est un système permettant d'échanger travail et chaleur On s'intéresse à un système thermodynamique en fonctionnement 



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I·1·i – premières définitions Une machine thermique est un dispositif fonctionnant en cycle et échangeant de l'énergie par transfert thermique et par 



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1 Cycles et machines thermiques Ces machines thermiques permettent de produire du froid (réfrigérateur) du chaud (pompe à chaleur) 



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Sachant qu'une machine thermique doit fonctionner en permanence : le fluide parcourt un cycle Schématisons les échanges thermiques entre le fluide en contact 



[PDF] Thermodynamique 4 Machines thermiques Illustrations

Plan du chapître : I/ Machines thermiques 1/ définition 2/ Bilan énergique et entropique d'une machine thermique polytherme a/ Bilan énergétique

  • Quelles sont les machines thermiques ?

    1. Cycles et machines thermiques. Ces machines thermiques permettent de produire du froid (réfrigérateur), du chaud (pompe à chaleur) ou du travail (moteur thermique).

  • Quel est le rôle d'une machine thermique ?

    Les machines thermiques déplacent l'énergie d'un endroit chaud vers un endroit froid et convertissent une partie de cette chaleur en énergie mécanique. Les machines thermiques ont besoin d'une différence de température pour fonctionner.

  • Quand Dit-on qu'une machine thermique est un moteur ?

    Un moteur est une machine capable de transformer tout type d'énergie en énergie mécanique. Les moteurs thermiques quant à eux, brûlent du carburant pour exploiter l'énergie libérée sous forme de chaleur et la transformer en énergie mécanique ou en mouvement.
  • Définition : Un moteur ditherme est une machine thermique permettant de produire un travail mécanique. Il est relié à deux sources : la source chaude (produits de la combustion air + carburant à haute température) et la source froide (atmosphère).

Olivier Bonnefoy (bonnefoy@emse.fr)

Machine thermique

ConvertisseurPuissance

thermiquePuissance mécanique↔↔

MACHINES DE TRANSFERT

DE CHALEUR

MOTEURS THERMIQUES

MACHINES THERMIQUES

DE CHALEUR

Q Chaud Q2 Q1 W

Environ-

nement W W Q2 Q1 Q2 Q1 W Q2 Q1 Q' 2 Q'1 Froid

COMBUSTION INTERNECOMBUSTION EXTERNE

MOTEURS THERMIQUES

COMBUSTION INTERNE

COMBUSTION EXTERNE

Chaudière

i.e.

Chaudière

Turbine

Condenseur

Pompe Chambre de combustionTurbineCompresseurAir(kérosène)Air (+ brûlés ) [ ]1;0 2 ?-=Q Wη U S 2Q 21

1QQ--=η

0=ΔU

0=ΔS

21QQWU++=Δ

22
11TQ

TQSéchange+=Δ

créationSQ T T

TΔ--=.111η

créationéchangeSSSΔ+Δ=Δ

ηmax

ηmax

créationQT22

0≥ΔcréationS11

21
max

Très irréversiblePeu irréversible

80
T 80T

20°C

20°C

80°C

80°C

20°C

20°C

60°C

60°C

40°C

40°C

80°C

80°C

2020
chaudfroid arnotCTT-≡1η

η-=W

CarnotT

T

énergétiqueQ

ηηη=énergétique

exergetique

Carnot

La thermodynamique est un sujet curieux. La première fois qu'on l'aborde, on ne le comprend pas du tout. La deuxième fois, on pense qu'on le comprend, sauf l'un ou comprend pas, mais à ce stade on y est tellement habitué qu'on ne s'en préoccupe plus.

Arnold Sommerfeld

Travail :

Entropie :autresautresWdVPWWW+-=+=.pression de forces créationcréationéchangeST

QSSdS+=+=

Conservation de l'énergie en système fermé

Conservation de l'énergie en système ouvert

dt dVP dt W dt Q dt mgzmcUd autres.21 2 Formellement, en système ouvert, le travail des forces de pression n'apparaît pas (explicitement) et H remplace U. ssortiess e entréeseautres gzchmgzchmdtW dtQ dtmgzmcUd++-++++=++222

21.21.21

Nota Bene

y = hsvy = x.yV+ (1-x).yL

LGLMvvvvx-

Courbe de bulleCourbe de rosée

MM LG LM ss ssx LGss- MM

LGLMssssx-

x,y,z dyyzdxxzdz xy yxxyyz xxz y 1..-= z y y x x z ∂∂∂xzyzyx 1.= yyzx xz -=dVPdSTdU.. dTSdvPdFdTSdPVdGdPVdSTdH dVPdSTdU VP HTS HP VUTSU SV

STFPVFS

TGVPG VPTS

VTPTSP

TP PSVS P S T VSV PTSP VT TV TP VS TP PT PPPTh TsTC us∂=∂= VVVT u T sTC

VPCC=γ

sPT PPTTV V

ρβ11

V∂∂-ρ11

TTTPP V V

ρχ11

RT Pv nRT PVZ==

PPPhTZ

CPRT CTv PT ∂∂=..1.

2βμ

PV TVP TM T

PTMTCC

2

RCCVP=-

VP

0>-=LGhhL

( )LGLGLG satvvTL vvss dTdP

LGvv>>

2RT LP dT dP= 2 .RTdTsat

MACHINES DE TRANSFERT

DE CHALEUR

MOTEURS THERMIQUES

MACHINES THERMIQUES

DE CHALEUR

via

Rendement max ~ 95%

Rendement max ~ 38%

Rendement max ~ 38%

FRANCIS PELTON KAPLAN

Trois Gorges, Chine : 18 GW grâce à 26 turbines Francis (

ΔH=90 m)

POMPES VOLUMETRIQUES

POMPES CENTRIFUGES

C'est une centrale électrogène !

oxydation d'un carburant fission de l'uranium 235 oxydation d'un carburant EI Q /R11 Do /R12 Do /R13 Do /R14 Do /R15 Do /R16 Do /R17 Do /R17 Do /R18 Do /R19 Do /R20 Do /R21 Do /R22 Do /R23 Do /R24 Do /R25 Do /R25 Do /R26 Do /R27 Do /R28 Do /R29 Do /R29 Do /R29 Do /R30 Do /R31 Do /R31 Do /R31 Do /R32 Do /R32 Do /R32 Do /R32 Do BT /R9 7.61704 Tf

1 0 0 1 554.528 19.5195 Tm

[(8 1289
via

240 m.

30 m.
(50 t/h de fuel + 500 t/h d'air) BILAN

641 MW thermique

250 MW électrique

Rendement énergétique : 39%

169 MW679 t/h de vapeur189 kg/s

x = titre = fraction massique de vapeur volumique Hirn y 1-y

100289

Données :

P Ch T C 1 234

Calculer :

2 2

Air comprimé

(10 bars, 300°C)Gaz brûlés(10 bars, 1000°C)Q2

Chambre

de combustion

Echappement

Air aspiré

(Patm,Tatm)Gaz détendus(Patm, 600°C) Q 1 mécanique cinétique liée au distincte du

CHAMBRE DECOMBUSTION

rev s diff réelh h h h h h

Makila 3G

Description

vMac= c S Pc RTcM M ()()= + - ≈ - = Δ K m m v m v m v v m v pP K v= ()()= + - ≈ - = Δ air K air air airK m m v m v m v v m v m air K airvvP m m m= + - t KP m h= Δ mPε= m m t P

Pε=

p p m P

Pε=

p tp t P

Pε=

Hypothèses :

Questions

Nota Bene : les propriétés thermodynamiques de l'air nécessaires au calcul se trouvent dans l'annexe du polycopié

MACHINES DE TRANSFERT

DE CHALEUR

MOTEURS THERMIQUES

MACHINES THERMIQUES

DE CHALEUR

via (régénérateur inclus dans le déplaceur)

An experimental study on the development of a -type Stirling engine for low and moderate temperature heat sources

1 23
4 1 1 23
4 Q2 Q 1 ST 23
4 1 Q1Q2 Q2 2 3 Q1 Q2 Q1 * Rapport de compression = rapport entre les volumes avant et après compression

Arbre à cames

BougieArbre à camesCame

Arbre à cames

Soupape

Admission

Piston

Cylindre

Bielle

Point Mort Haut

Segments

Point Mort Bas

Course

D = Alésage

Vilebrequin

Bielle

Vilebrequin

Vilebrequin

Q2

ADMISSION (0-1)

COMPRESSION (1-2)

COMBUSTION

Q1

COMBUSTION (2-3) ET DETENTE (3-4)

ECHAPPEMENT (4-5-0)

Nota Bene : un seul temps moteur (3-4)

plusieurs cylindres (4) pour minimiser les variations du couple moteur.

Admission

Compression

Combustion

Détente

3

Détente

Echappement

0 12 4 5 * Pour gamma=1.33, le rendement théorique est de 45% C C P T P T 2 3 Q2 43Q1Q
2 T S 2 1

ADMISSION (0-1)

COMPRESSION ET INJECTION (1-2)

COMBUSTION

Q1

COMBUSTION ET DETENTE (2-3-4)

ECHAPPEMENT (4-5-0)

2 3

Les différents polluants :

NOx :

Particules de suies :

Nota Bene

CO : SO2 :

Combustible imbrûlé

c cγ γτηγ--= -- Vc V=

Futur : pompes remplacées par injecteurs électromagnétiques (essais concluant à 1000 bars).

C ADB CB AD

MACHINES DE TRANSFERT DE

CHALEUR

MOTEURS THERMIQUES

CHALEUR

1 2122
>+=-=QQQ

WQCOPecalorifiqu

En bref : une machine de transfert de chaleurchauffe le chaudet refroidit le froid!! W WQ 2 WQ 2 W Q 1Q 2 Q1 Q1

Production de froid

Production de chaleur

1 1211
>+-==QQQ

WQCOPuefrigorifiq1

2122
>+=-=QQQ

WQCOPecalorifiqu

W Q2 Q1quotesdbs_dbs15.pdfusesText_21
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