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Production de froid et revalorisation de la chaleur : principes généraux| Réf : BE8096 v1
Auteur(s) : Michel FEIDT
Date de publication : 10 oct. 2003
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Dans le paragraphe 2.3 de l’article Production de froid et revalorisation de la chaleur : principes généraux Production de froid et revalorisation de la chaleur : principes généraux ont été considérées deux machines à gaz permanent. La machine de Stirling donne lieu à des applications dans le domaine cryogénique (production d’oxygène et d’azote liquide), tandis que la machine de Brayton-Joule connaît des applications dans le domaine de la climatisation, en particulier des avions.
Les machines qui vont être considérées maintenant se démarquent des précédentes par leur originalité.
Ces appareils, qui connaissent quelques applications industrielles, ne sont pas véritablement des machines à cycle inverse. Plusieurs variantes en existent dont la plus connue, le tube de Ranque-Hilsch, parvient à séparer l’air chaud de l’air froid, sans pièce mécanique en mouvement. Le procédé a été imaginé par Ranque en 1939, et expérimenté quelques années plus tard par Hilsch.
La figure 1 en illustre le fonctionnement. On doit disposer d’air comprimé (à température ambiante le plus souvent). Cet air est admis dans le tube par un ajutage latéral, ce qui lui donne un mouvement tourbillonnaire (d’où aussi le nom de tube à tourbillons d’air chaud et froid). L’air chaud peut atteindre une température voisine de 200 ˚C à sa sortie du côté d’un dispositif de contrôle à étranglement, l’air froid a une température voisine de − 50 ˚C à l’autre extrémité du tube, après être passé au travers d’un orifice central, dans la partie médiane du tube. Selon la taille du tube, des puissances de quelques kilowatts peuvent être atteintes.
Pour simplifier, on peut expliquer...
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