Compression et détente adiabatique

de liquide saturant (état noté ′), puis vaporisation totale isobare jusqu’à un état de vapeur saturante sèche (état ) ;− de à : détente adiabatique réversible dans la turbine, de la pression 2 à la pression 1 = �� mbar ;− en , le luide est diphasé ;− de à : liquéfaction totale isobare dans le condenseur, jusqu’à un état de liquide saturant ;− de à : compression adiabatique réversible, dans la pompe d’alimentation, de la pression 1 à la pression2, du liquide saturant sortant du condenseur. On négligera

pures, simples, 2 -série A- A. PREMIER PRINCIPE DES SYSTEMES FERMES : A1- Durant un processus de détente le volume et la pression varient comme : P=AV 2 + B P1 = 1 atm ; V 1 = 4 cm3 et P2 = 0,1 atm ; V 2 = 5 cm3 a) Déterminer A et B . b) Calculer le travail en Joules et représenter le processus graphiquement. A2- Un gaz parfait suit le cycle suivant : (1) compression isotherme de P1=7 b et v 1=180 cm3/g à v2=60 cm 3/g (2) dépression à volume constant jusqu'à la pres sion initiale

Description générale des composants d’une turbine à gaz II .3 Description des composants d’une TAG : Dans le cas le plus simple, une turbine à gaz est constituée par un filtre d’entrée d’air, un compresseur, une chambre de combustion, une turbine de détente et le système d’échappement vers l’atmosphère, figure (II .1). Figure II.1 : Composants d’une TAG simple II .3.1 Système d’admission « Entrée d’air » : Le système d’admission d’air comporte un système de filtration pour assurer le bon fonctionnement

Parois Vanne Etat final Etat initial L’ensemble des parois est adiabatique. Appliquons le premier principe au système fermé R1∪ R2 constitué du gaz contenu dans le réservoir. En réalisant une détente d’un gaz dans le vide (le gaz se trouvant dans des conditions proches de celles d’un gaz parfait : faible pression), joule constate que : • La vanne ne fournit pas de travail et le gaz ne développe aucun travail, donc (W=0) ; • Parois adiabatiques (Q=0), il n’y a pas d’échange de chaleur (gaz) avec l’extérieur

Le réfrigérant (R134a) Les propriétés du réfrigérant sont les suivantes :  masse molaire : M = 0,102 kg/mol  masse volumique (sous forme liquide) :  =1300 kg/m3 à -5˚C et  = 1200 kg/m3 à 35˚C  viscosité :  = 0,000250 N∙s/m2  indice adiabatique :  = 1,1  chaleur de fusion : Lf = 247 kJ/kg  chaleur de vaporisation : Lv = 269 kJ/kg L’évaporateur L’évaporateur est un serpentin en cuivre de 1,0 cm de diamètre muni d’ailettes en aluminium (voir figure 2). La présence d’ailettes favorise

fermé Σ*, montrer que : h 2 - h 1 = w i + q e . A.II.2. Application : compresseur à deux étages (figure 3) On étudie l'étage de compression d'une turbine à gaz réalisant une compression en deux étapes de l'air (considéré comme gaz parfait) avec une réfrigération intermédiaire. Les deux compresseurs basse pression (BP) et haute pression (HP) sont considérés comme adiabatiques, et les évolutions y sont permanentes et réversibles. La réfrigération (2-3) s'effectue à pression constante. 1 BP HP 2 4

parfaitement le cycle théorique de CARNOT, entre une source chaude régulée à TC (20°C) et une source froide régulée à TF(15°C). Dans un diagramme Pression – Enthalpie, on obtient ainsi : P 3 4 2 1 H - Compression isentropique entre 1 et 2 - Liquéfaction isobare entre 2 et 3 - Détente isenthalpique entre 3 et 4 - Ebullition isobare entre 4 et 1 On défini le COP maximum théorique, dit COP de Carnot, comme : T COP= C TC −TF (4) NB : Il est fortement conseillé, lors de la préparation

source. L’évolution réversible de la température de l’une des sources à la température de l’autre ne peut, pour le fluide, se faire que par une transformation adiabatique puisqu’on ne dispose que de ces deux seules sources de chaleur. 94 Un cycle de Carnot est constitué de deux transformations isothermes et de deux transformations adiabatiques. 10.3. Les moteurs On peut produire du travail à partir de deux sources de chaleur. Le fluide reçoit de la chaleur de la source chaude et en rend une partie

est chaude, les bougies ne sont plus nécessaires et le cycle de combustion s'auto-entretient. La pression engendrée étant supérieure à la pression exercée par l'air extérieur sur les clapets, ceux-ci se ferment. Détente Les gaz de combustion s'échappent par la tuyère, où leur détente provoque la poussée; Quand la pression dans la chambre de combustion retombe en dessous de la pression exercée par l'air sur les clapets, ceux-ci s'ouvrent pour commencer un nouveau cycle. Un cycle a une durée d'autant

Lorsque l’on valide (touche Entrée), les valeurs du couple (p, V) sont acquises. Une fois le travail expérimental effectué, enregistrer les données dans le logiciel Regressi-Windows : il y a une icône adaptée dans la barre d’outils. 4.2. Étude en compression Recommencer une acquisition en ayant pris soin de débuter avec un volume initial de 60 mL et en appuyant lentement de 2mL en 2mL. Enregistrer le travail dans une seconde page du même fichier de RegressiWindows. 5. Traitement des données : vérification