CONCOURS DE RECRUTEMENT DE PROFESSEURS
DE LYCEE PROFESSIONNEL AGRICOLE
Enseignement Maritime

SESSION 2010
Concours : EXTERNE
Section : Mécanique Navale

EPREUVE N° 1
SCIENCES ET TECHNIQUES DE MACHINES MARINES
(Durée : 4 heures ; Coefficient : 3)
Matériel autorisé :
Au cours de l’épreuve, la calculatrice est autorisée pour réaliser des opérations de calcul, ou bien élaborer une programmation à partir des données fournies par le sujet. Tout autre usage est interdit.
Aucun document n’est autorisé.

è

1 QUESTION (valeur = 7)
Un compresseur d’air alternatif à simple effet destiné à fournir l’air de régulation à bord d’un navire, non réfrigéré, a les caractéristiques suivantes :
Cylindrée : V = 18 dm3,
Volume de l’espace mort égal au 1/25e de la cylindrée,
Pression absolue d’aspiration : P1 = 1 bar,
Pression absolue de refoulement : P2 = 10 bar,
Température de l’air aspiré : T1 = 25°C,
Vitesse de rotation : N = 240 t.mn-1.
La compression et la détente sont des transformations adiabatiques réversibles.
1/ Dessiner le cycle décrit par le compresseur sur un diagramme de Clapeyron (on considère l' aspiration et le refoulement isobares).
2/ Déterminer l’expression donnant le travail fourni par cycle par le compresseur, Wc, en fonction du taux de compression. 3/ Calculer le débit d’air aspiré par le compresseur, Φav (m3.h-1).
1/4
MN-E1SN

4/ Calculer la puissance du compresseur, Pc.
5/ Calculer la température de l’air en fin de compression, T2. A quel problème, relatif au fonctionnement du compresseur, doit-on s’attendre avec une telle valeur ?
6/ Calculer le débit d’eau de mer devant traverser le réfrigérant placé à la sortie du compresseur pour ramener la température de l’air à sa valeur initiale de 25°C, Φedm (m3.h-1).
On donne :
Rendement du réfrigérant d’air :

= 1,

Chaleur massique moyenne de l’air à pression constante : Cp = 1 kJ.kg-1.K-1,
Exposant adiabatique de l’air : = 1,41,
Masse volumique de l’air dans des