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
Chapitre 11 :M achines thermiques
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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fonctionnement des machines qui font « tourner » notre société. On appelle machine thermique tout dispositif capable de convertir de l'énergie thermique en.
Thermodynamique Machines thermiques
✧ 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
Pompes à chaleur et machines frigorifiques : des machines thermiques machine thermique va être en contact avec deux sources thermiques une source.
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Machines thermiques. Déterminer le type de machine (moteur thermique machine frigorifique
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Machines thermiques Machines thermiques
Un réfrigérateur est une machine thermique à écoulement dans laquelle un fluide subit une série de transforma- tions thermodynamiques cycliques. À chaque
Machines thermiques Sommaire
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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Les machines thermiques dithermes réceptrices. 2.1. Définitions. Une machine thermique est un système fonctionnant grâce à un fluide auquel on fait subir
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Introduction aux machines thermiques 1 Cycles réversibles cycles réels 2 Rappels de thermodynamique diagrammes thermodynamiques 2 Moteurs thermiques
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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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Une machine thermique est constituée : - D'un système (M moteur) qui décrit un chemin thermodynamique - Des réservoirs de travail ou de chaleur
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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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6 jui 2018 · La machine thermique est un moteur si le cycle est moteur 1 Rappeler les équations en coordonnées de Clapeyron de l'isotherme et de
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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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PCSI 2019–2020 Lycée Lalande Bourg–en–Bresse Alexandre Alles Chapitre 22 Machines thermiques Stand by Chewie Cut in the sublight engines
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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
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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 WEnviron-
nement W W Q2 Q1 Q2 Q1 W Q2 Q1 Q' 2 Q'1 FroidCOMBUSTION 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 211QQ--=η
0=ΔU
0=ΔS
21QQWU++=Δ
2211TQ
TQSéchange+=Δ
créationSQ T TTΔ--=.111η
créationéchangeSSSΔ+Δ=Δηmax
ηmax
créationQT220≥ΔcréationS11
21max
Très irréversiblePeu irréversible
80T 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
2020chaudfroid arnotCTT-≡1η
η-=W
CarnotT
TénergétiqueQ
ηηη=énergétique
exergetiqueCarnot
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 créationcréationéchangeSTQSSdS+=+=
Conservation de l'énergie en système ferméConservation 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++-++++=++22221.21.21
Nota Bene
y = hsvy = x.yV+ (1-x).yLLGLMvvvvx-
Courbe de bulleCourbe de rosée
MM LG LM ss ssx LGss- MMLGLMssssx-
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 SVSTFPVFS
TGVPG VPTSVTPTSP
TP PSVS P S T VSV PTSP VT TV TP VS TP PT PPPTh TsTC us∂=∂= VVVT u T sTCVPCC=γ
sPT PPTTV Vρβ11
V∂∂-ρ11
TTTPP V Vρχ11
RT Pv nRT PVZ==PPPhTZ
CPRT CTv PT ∂∂=..1.2βμ
PV TVP TM TPTMTCC
2RCCVP=-
VP0>-=LGhhL
( )LGLGLG satvvTL vvss dTdPLGvv>>
2RT LP dT dP= 2 .RTdTsatMACHINES DE TRANSFERT
DE CHALEUR
MOTEURS THERMIQUES
MACHINES THERMIQUES
DE CHALEUR
viaRendement 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 Tf1 0 0 1 554.528 19.5195 Tm
[(8 1289via
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-y100289
Données :
P Ch T C 1 234Calculer :
2 2Air comprimé
(10 bars, 300°C)Gaz brûlés(10 bars, 1000°C)Q2Chambre
de combustionEchappement
Air aspiré
(Patm,Tatm)Gaz détendus(Patm, 600°C) Q 1 mécanique cinétique liée au distincte duCHAMBRE DECOMBUSTION
rev s diff réelh h h h h hMakila 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 PPε=
p p m PPε=
p tp t PPε=
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
1 234 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
Q2ADMISSION (0-1)
COMPRESSION (1-2)
COMBUSTION
Q1COMBUSTION (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
3Détente
Echappement
0 12 4 5 * Pour gamma=1.33, le rendement théorique est de 45% C C P T P T 2 3 Q2 43Q1Q2 T S 2 1
ADMISSION (0-1)
COMPRESSION ET INJECTION (1-2)
COMBUSTION
Q1COMBUSTION ET DETENTE (2-3-4)
ECHAPPEMENT (4-5-0)
2 3Les 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 ADMACHINES 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 Q1Production de froid
Production de chaleur
1 1211>+-==QQQ
WQCOPuefrigorifiq1
2122>+=-=QQQ
WQCOPecalorifiqu
W Q2 Q1quotesdbs_dbs15.pdfusesText_21[PDF] machine thermique exercice corrigé pdf
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