LES MACHINES THERMIQUES DITHERMES PDF

The present invention relates to a method for operating a heat engine ditherme ring-opened, such as a gas turbine, comprising: combusting at least one solid. TD Machines Thermiques. Home · TD Electrical Machines 2 AC Machines. EE Electrical Machines-II fluid machinery turbo machines rotor stator eulers. 31 déc. École Nationale d’Ingénieurs de Tarbes MACHINES THERMIQUES Au cours dun cycle, le fluide thermique dun moteur ditherme reoit J.

Author: Kagrel Tashakar
Country: Libya
Language: English (Spanish)
Genre: Business
Published (Last): 21 September 2007
Pages: 483
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ISBN: 757-4-69950-312-7
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Thermo S exo Download Report. Published on Dec View Download Un inventeur dcrit le fonctionnement cyclique dune machine au cours duquel le fluide reoit une quantit de chaleur Qf de la source froide et fournit une quantit de chaleur Ditherkes la source chaude ainsi quune quantit de travail W au milieu extrieur.

Une telle machine peut-elle fonctionner?

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Moteur rversible ou irrversible Au cours dun cycle, le fluide thermique dun moteur ditherme reoit J dune source chaude C. La source froide est 17 C. Le travail fourni par le moteur est de J.

Calculez le travail chang entre le fluide et le milieu extrieur. Pompe chaleur ou chauffage direct Une pice est maintenue 20 C par chauffage, latmosphre extrieure tant 4 C. En rgime permanent, les pertes thermiques sont de 4 kJ par seconde. Chauffage et refroidissement d’une maison Un rcepteur thermique est utilis pour assurer le chauffage l’hiver et le refroidissement l’t d’une maison.

Donc, ce rcepteur thermique joue le rle d’une pompe chaleur l’hiver et celui d’un climatiseur l’t. Le fluide moteur est du fron. Il parcourt un circuit dans lequel, tant sous forme de vapeur, il est comprim par un compresseur C et se condense dans un liqufacteur L aussi appel condenseur.

File:Cycle machine – Wikimedia Commons

Puis il subit une dtente au niveau d’une valve V et finit de se vaporiser dans l’vaporateur E avant de retourner dans le compresseur. ECLV Schma de principe de l’installation 1 Dans un rcepteur thermique, lequel des deux organes L ou E faut-il mettre en contact avec la source chaude et la source froide respectivement? Quel est le coefficient de performance maximal du rcepteur thermique? On rappelle quun watt est gal un joule par seconde.

K-1 et de temprature variable Tc. Pompe chaleur et source de temprature variable Une pompe chaleur fonctionne de manire rversible entre les deux sources suivantes: Exprimez le travail fourni la pompe chaleur en fonction de C, T, Tc,0 et Tf,0, puis calculez sa valeur. Cycle triangulaire On considre le cycle rversible suivant dcrit par un gaz parfait. Cycle d’Otto On considre un cycle d’Otto dcrit par un gaz parfait reprsent figure ci -dessous. Le cycle est rversible et dcrit dans le sens moteur.

La transformation AB est une compression isentropique du gaz parfait.

File:Cycle machine thermique.png

La transformation BC est thermiqjes transformation isochore du gaz parfait. La transformation CD est une dtente isentropique du gaz parfait. La transformation DA est une transformation thermlques du gaz parfait. On rappelle qu’entre deux tats d’quilibre 1 et 2, le premier principe s’crit: On rappelle que, pour une transformation adiabatique, la temprature T et le volume V sont relis par la relation: Cycle Beau de Rochas Le moteur dun vhicule automobile essence est un moteur atmosphrique explosion commande fonctionnant en quatre temps.

Il est reprsent par le cycle thorique suivant: De mme on considrera toutes les transformations comme rversibles. Dterminer la pression P2 et la temprature T2 au point A2. En dduire la pression P3 au point A3. En dduire la quantit de chaleur q2 change par kilogramme de gaz pendant ltape A4A1.

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Cette quantit de chaleur est-elle perdue ou gagne par le gaz? En dduire le rendement de ce moteur. Cycle Diesel Le moteur dun vhicule automobile au gazole est un moteur atmosphrique qui fonctionne par autoallumage sans bougie du carburant inflammation spontane du gazole finement pulvris inject dans de lair fortement comprim et chaud.

Le fonctionnement de ce moteur est reprsent par le cycle thorique idal de Diesel qui suit les quatre temps suivants: Cette combustion se produit pression relativement constante isobare A2A3. Les gaz se dtendent ensuite en poussant le piston vers le bas et entrane le vilebrequin dtente adiabatique A3A4. Les gaz sont alors refouls par la remonte du piston isobare A1A0. Toutes les transformations sont supposes quasi statiques.

La quantit de macines injecte est faible devant la quantit dair et que la combustion du carburant ne modifie pas cette quantit dair, autrement dit le gaz circulant dans ce moteur sera considr comme une mme quantit dair seul tout au long du cycle.

Dterminer la masse dair implique dans chaque cycle et en dduire la quantit de chaleur Q1 J change pendant cette phase de combustion A2A3. En dduire la masse de carburant injecte chaque cycle. Sachant quun themriques correspond deux aller-retour du piston, cest–dire deux tours de vilebrequin, dterminer la dure dun cycle et la distance parcourue par le vhicule pendant ce cycle.

Compresseur dair Le compresseur dair centrifuge dune turbine gaz reoit lair de latmosphre ambiante o la pression est de 1 bar et la temprature de K.

On suppose que lair se comporte comme un gaz parfait et que le compresseur est calorifug. Calculez la puissance W ncessaire pour entraner le compresseur.

Quel doit tre le dbit dadmission m 1de la vapeur?

Tuyre Soit une tuyre calorifuge. Elle est traverse par de la vapeur deau qui, lentre, a une pression de 0,6 MPa, une temprature de C et une vitesse de 50 ms Elle en sort la pression de 0,15 MPa et la vitesse de ms Dterminez la temprature finale de la vapeur deau si elle est surchauffe ltat final ou le titre si on a un mlange liquide – vapeur. Compresseur de rfrigration Un inventeur prtend avoir mis au point un compresseur de rfrigration qui reoit de la vapeur sature de fron 12 20 C et la rejette 1 MPa et 50 C.

La compression est adiabatique. Dterminez si le compresseur peut fonctionner suivant les caractristiques dcrites par linventeur. Calculez le travail par kilogramme que lon doit fournir cette eau dans la pompe, si lon considre que lvolution est isentropique.

Turbine vapeur Une turbine vapeur reoit de la vapeur deau une pression de 1 MPa et une temprature de C. La vapeur sort de la turbine une pression de 15 kPa.

Calculez le rendement isentropique de la turbine. Vitesse la sortie dune tuyre Soit le cas idal dun coulement adiabatique et rversible de vapeur deau dans une tuyre. La pression de la vapeur la sortie est de 0,3 MPa. En dduire les expressions du 1er principe et du 2ime principe de la thermodynamique dans le cas d’un coulement ERP.

Calculer la vitesse de la vapeur deau la sortie de la tuyre dans le cas rel. Cycle de Rankine Dans une installation motrice vapeur, leau dcrit thermiqued cycle suivant: La vapeur est sche l’entre de la turbine, reprsente par le point 1 sur le diagramme entropique joint; – condensation dans le condenseur la pression P2 et la temprature T2 constantes, jusqu’ l’tat liquide saturant; 10 – compression isentropique de leau liquide de P2 P1 dans une pompe ; – chauffage pression constante P1, puis vaporisation cette mme pression dans la chaudire.

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Lss numriques des isobares: K-1 P1P21 1 a Reprsenter le schma de principe de cette installation motrice vapeur, en indiquant le sens de parcours du fluide et en numrotant la lrs du fluide aux entres et sorties des diffrents lments dithermees, condenseur, pompe, turbine. Centrale thermique lmentaire Considrons le fonctionnement dune centrale thermique lmentaire dont le schma de principe est rappel ci-dessous.

Cette installation est parcourue par de leau dont les caractristiques aux diffrents points sont regroupes dans le tableau suivant: En revanche, le fonctionnement de la turbine s’loigne de cette volution idale: Pour l’ensemble du problme, on pourra ngliger les variations dnergies cintique et potentielle du fluide qui scoule en rgime permanent.

Dterminez lenthalpie massique du fluide lentre de la chaudire h5 et calculer la quantit de dituermes massique qc reue par leau dans la chaudire. Cycle de puissance vapeur Le cycle moteur de Carnot est celui qui permet d’obtenir, entre deux tempratures donnes tempratures thermiqued sources chaude maachines froidele rendement thermique maximum.

Cependant un tel cycle n’est pas ralisable. Nanmoins, ce cycle peut tre amnag, et dans la pratique les cycles de Rankine et de Hirn ainsi que les cycles qui en drivent lui sont prfrs. Ainsi, le cycle idal correspondant une centrale thermique lmentaire vapeur d’eau thermques le schma de principe est rappel dans la figure 1.

Dans cette installation motrice vapeur, leau dcrit le cycle suivant: La vapeur est sche l’entre de la turbine, reprsente par le point 1 sur le diagramme entropique figure 1. On ngligera les variations dnergies cintique et potentielle du fluide au cours des diffrentes volutions. Les valeurs des grandeurs sont rechercher dans les tables de variables thermodynamiques de leau, et pour l’tat liquide comprim les enthalpies massiques de l’eau sont regroupes dans le tableau suivant: P bars 12 h kJ.

PARTIE B Compar au cycle de Carnot fonctionnant entre thermiquea deux mmes temprature extrmes, le rendement thermique du cycle de Rankine est d’autant meilleur diithermes l’apport thermique est ralis une temprature moyenne leve.

Or la temprature moyenne sur le rchauffage ‘ dighermes liquide figure 1. Pour amliorer cette situation, l’ide consiste soutirer de la turbine une fraction y de la vapeur, lorsque la temprature de celle-ci est encore leve point 5 sur la figure 2et mlanger cette vapeur au liquide sortant de la pompe 1 point 4.

Le dbit soutir est rgl de faon que le fluide sortant du mlangeur soit satur point 6 sur la figure 3. Une deuxime pompe porte le liquide la pression de thermiquse chaudire.

Cycle avec soutirage de vapeur et mlangeur: Diagramme entropique du cycle avec soutirage, o y reprsente la fraction de vapeur soutire. Nous considrerons pour cette tude un fonctionnement idal entre les isobares P1 et P2 prcdemment dfinis, c’est–dire figure 3: Exprimer la relation obtenue en fonction de la fraction y de vapeur soutire, sachant que: En dduire la fraction y de la vapeur soutire, b Calculer: Cycle de rfrigration On tudie, ici, le fonctionnement dun rfrigrateur.

Le cycle dcrit par le fluide est reprsent ci – dessous en diagramme entropique. Les pressions extrmes sont 1,4 bar et 8 bars. La transformation 3 4 est sensiblement isenthalpique.