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Thermodynamique industrielle

Thermodynamique Industrielle
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1.1

Quelques dispositifs ´l´mentaires ee
Pr´sentation g´n´rale e e e

Les dispositifs industriels ont pour but de produire de la chaleur, du froid ou de l’´nergie m´canique. Ce sont des e e assemblages de dispositifs ´l´mentaires, ils fonctionnent par cycles. Les dispositifs ´l´mentaires sont des machines ` ee ee a transvasement, chacun est sp´cialis´ dans la production d’une grandeur pr´cise (q, wi ). e e e

1.2

Compresseur

On s’int´resse aux compresseurs ` aubages : une roue e a a ` aubages tournant autour d’un arbre impose au gaz un ´coulement axial ou radial qui le comprime. On fera en e g´n´ral les approximation suivantes : e e – le gaz s´journe peu de temps dans le compresseur e ⇒ fonctionnement adiabatique. – ∆ep 0 – ∆ec 0 Le premier principe appliqu´ entre l’entr´e et la sortie e e donnera : ∆h = wi > 0 Remarque : une compression optimale serait isotherme, on l’approche par une succession de compressions adiabatiques s´par´es par des refroidissements : compression ´tag´e. e e e e

1.3

Turbine
C’est un dispositif permettant d’obtenir de l’´nergie ma´canique (wi < 0) grˆce ` la mise en e e a a rotation d’un syst`me arbre+aubes entrain´ par un fluide. On distingue les turbines suivantes : e e – turbines ` gaz : d´tente du gaz ` haute temp´rature et haute pression. a e a e – turbines hydrauliques (types Kaplan, Pelton, Francis) : temp´rature ordinaire, entrainee ment par un flux d’eau. Caract´ristiques : fonctionnement adiabatique, ∆ep e ∆ec 0 Le premier principe appliqu´ e entre l’entr´e et la sortie donnera : ∆h = wi < 0 e Remarque : il existe des turbines ´tag´es. e e

1.4

Laminage

´ Ecoulement d’un fluide dans un conduit ` parois fixes permattant la d´tente du fluide ` a e a travers un obstacle (c’est une d´tente de Joule-Thomson). On le r´alise par passage ` travers un passage ` travers un e e a a poreux ou une vanne ` pointeau. a Propri´t´s