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Machine frigorifique : corrigé 1 Prise en mains du diagramme enthalpie-log( pression) 100 150 200 250 300 550 500 450 400 350 0,08 0,10 0,15 0, 20
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Exercice 1 : Dans une machine frigorifique dont le schéma de principe est donné sur la Fig 1, une masse m de fluide frigorigène subit le cycle
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LA MACHINE FRIGORIFIQUEExercicesI. La production du froidTracé du cycle frigorifiqueSystème climatisation équipé en fluide R 134a avec un compresseur Sanden SV :- température sortie compresseur : + 62°C ;- température entrée compresseur : + 10°C ;- température sortie condenseur : + 41°C ;- pression aspiration : 2 bars (absolue) ;- pression refoulement : 16 bars (absolue).CompressionLe compresseur aspire les vapeurs saturées à 2 bars et à la température de 10°C. Ce point se situe à l'isobare 2
bars et isotherme 10°C.La compression est une transformation isentropique : le point de sortie est situé sur l'isobare 16 bars et l'isentrope
à 62°C. Pendant la compression, le fluide absorbe une quantité d'énergie équivalente au travail fourni par le
compresseur :W = H2 - H1 = 440 - 410 = 30 kJ/kg Diagramme enthalpie pression du fluide frigorigèneCondensation
La condensation est une transformation isobare. A la sortie du condenseur, le fluide est juste saturé (100%
liquide) et reste à la même température pendant cette transformation. Son rôle est d'évacuer la chaleur prise à
l'évaporation et la chaleur due au travail de compression.La quantité de chaleur évacuée est :H2 - H3 = 440 - 240 = 200 kJ/kg de fluide
DétenteG.I. D4.13/Chapitre 4 - La machine frigorifiqueExercices1Site: http://genie.industriel.iaa.free.fr
La détente se produit sans échange de chaleur. C'est une transformation isenthalpique. La pression passe de 16
bars à 2 bars. Une partie du fluide s'est vaporisée lors de cette transformation. Dans notre cas, on obtient un
mélange 40% vapeur/60% liquide en sortie détendeur.Vaporisation
L'évaporation a pour rôle essentiel d'absorber la chaleur. Pour pouvoir réaliser l'évaporation, le fluide va capter
l'énergie de l'air ambiant à l'habitacle véhicule. L'énergie ou chaleur absorbée est dans l'exemple :H1 - H4 = 440 - 240 = 200 kJ/kgTracé réel du cycleDans le fonctionnement réel, le diagramme est légèrement différent car les éléments constituant le circuit
génèrent des pertes de chargeG.I. D4.13/Chapitre 4 - La machine frigorifiqueExercices2