Echanges thermiques - Thermodynamique des machines - 3EUAETT8

Objectif(s)

Echanges thermiques:
A la fin de l'enseignement d'échanges thermiques, les étudiants doivent avoir acquis une méthode afin d’estimer les échanges thermiques par conduction et convection entre plusieurs corps à températures différentes dans des cas simples.Un accent sera porté sur l’utilisation des méthodes numériques et des schémas électriques équivalents dans le cas de la conduction.

Thermodynamique des machines:
La thermodynamique des machines concerne l’étude des transformations subies par des fluides lors de leur passage au travers de machines. L’évolution du fluide peut être le but de la machine, ou bien un moyen pour la machine de produire un travail ou un transfert thermique respectivement à partir de deux sources de chaleur de températures différentes ou d’un travail. Le cours de thermodynamique des machines I, présenté ici, concerne ce dernier cas.

Contenu(s)

Echanges thermiques:
Conduction et convection (18h C-TD)

• Notions fondamentales (2H)
• Conduction en régime stationnaire avec et sans sources (5H)
• Conduction en régime instationnaire (2H)
• Modélisation de problèmes thermiques avec des schémas électriques équivalents (2h)
• Convection (7H)

Etude expérimentale et numérique d’un problème de conduction de la chaleur en régime instationnaire (10H BE) (+ 2H non encadrées). Ce BE s'adosse à un TP de conduction

• salle TP + salle info : compréhension du TP, début du codage (4h)
• salle info (non encadré) : suite du codage (2h)
• salle info : fin du codage (2h)
• salle de TD debriefing : comparaison Num-exp (2h)
• salle info : Resolution par circuits R-C (logiciel gratuit) (2h)

Thermodynamique des machines I (18h C-TD)
Ce cours introduit l’étude des machines thermodynamiques à partir des cycles de réfrigération à compression de vapeur appliqués aux machines frigorifiques et aux pompes à chaleur. Il nécessitera de développer la représentation de fluides thermodynamiques sous forme de diagrammes à deux variables indépendantes, en particulier dans le cadre de fluides condensables. L’utilisation des diagrammes enthalpiques P-h et des diagrammes entropiques T-s sera travaillée.
Les cycles de turbines à vapeur et leur différentes évolutions (Rankine, Hirn, détente étagée, ressurchauffe et soutirages) seront étudiés.
L’étude de l’air humide complètera ce cours. Il sera appliqué aux machines frigorifiques dans le cas de leur utilisation pour le conditionnement d’air, ainsi que pour l’utilisation de tours aérothermes au condenseur. Les différents outils afférents à l’étude de l’air humide, et notamment le diagramme psychrométrique, seront introduits.
Un TP de 4h, sur une installation semi industrielle de climatisation, vient illustrer ce cours.

Dérivées, intégrales.