Article

1 - CONVERSION DE L’ÉNERGIE

2 - CYCLES DES GÉNÉRATEURS THERMIQUES

Article de référence | Réf : BE8050 v2

Convertisseurs thermomécaniques - Conversion de l’énergie. Cycles générateurs

Auteur(s) : André LALLEMAND

Date de publication : 10 août 2017

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RÉSUMÉ

Les convertisseurs thermomécaniques , tels que l’ensemble des moteurs thermiques, les machines frigorifiques ou les pompes à chaleur, convertissent l’énergie thermique en énergie mécanique et vice et versa. Leur fonctionnement est régi par les deux principes de la thermodynamique qui sont la conservation de l’énergie et les transferts d’énergie des hautes vers les basses intensités. Cet article reprend ces notions générales en rappelant le principe du cycle de Carnot. Sont ensuite présentés et analysés les deux types de cycles des générateurs thermomécaniques, celui adapté aux machines à compression de gaz, et celui adapté aux machines à compression de vapeur.

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ABSTRACT

Thermomechanical converters - Conversion of energy. Generating Cycles

Thermomechanical systems, such as all heat engines, refrigeration plants and heat pumps, convert thermal energy into mechanical energy and vice versa. Their operation is governed by the two laws of thermodynamics: energy conservation, and energy transfer from high to low intensities. This article examines these general notions in the light of the Carnot cycle. The two types of cycle in thermomechanical systems, the one suitable for gas compression machines and the one suitable for steam compression machines, are then presented and analyzed.

Auteur(s)

  • André LALLEMAND : Ingénieur, Docteur-ès-Sciences - Professeur des Universités en retraite - Ancien directeur du département de génie énergétique de l’INSA de Lyon

INTRODUCTION

Les convertisseurs thermomécaniques ont pour rôle de convertir l’énergie thermique en énergie mécanique et vice versa. Ce sont, d’une part, les différents moteurs thermiques : moteurs à essence et moteurs Diesel, turbines à gaz ou à combustion et turboréacteurs, installations motrices à vapeur, etc., d’autre part, les machines frigorifiques et pompes à chaleur à compression mécanique de gaz ou de vapeur. On les trouve dans tous les secteurs économiques : transport, industrie, agriculture et résidentiel.

L’ensemble des quatre articles [BE 8 050] [BE 8 051] [BE 8 052] et [BE 8 053] consacrés à ces machines ne donne que leur principe de fonctionnement à travers l’étude des cycles thermodynamiques d’évolution du fluide de travail conduisant à la conversion d’énergie. Le fonctionnement pratique de ces machines fait l’objet de nombreux autres articles notamment dans les pack « Machines hydrauliques, aérodynamiques et thermiques » et « Froid industriel » et dans la base documentaire « Le chauffage, la climatisation et l’eau chaude sanitaire ».

Ce premier article [BE 8 050] est consacré d’une façon générale à la conversion de l’énergie et plus spécifiquement aux cycles des générateurs thermiques qui sont strictement les mêmes pour les machines frigorifiques et pour les pompes à chaleur.

Fondamentalement, il en existe deux, l’un adapté aux machines à compression de gaz, l’autre aux machines à compression de vapeur qui sont, de loin, les plus nombreuses.

Les articles [BE 8 051] [BE 8 052] et [BE 8 053] sont réservés à une présentation analogue pour les convertisseurs strictement thermomécaniques que sont les divers moteurs thermiques à gaz, à flux continu ou alternatif et à vapeur.

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KEYWORDS

thermodynamic   |   Carnot cycle   |   refrigerating machine   |   heat pump

VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-be8050


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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - BOREL (L.) -   Thermodynamique et énergétique.  -  Presses polytechniques romandes, Ecublens (1987).

  • (2) - GICQUEL (R.) -   Systèmes énergétiques. Tome I, Méthodologie d’analyse. Bases thermodynamiques.  -  École des Mines de Paris (2001).

  • (3) - BEJAN (A.), KRAUS (A.D.) -   Heat transfer handbook.  -  Wiley, New York (2003).

  • (4) - FEIDT (M.) -   Énergétique. Concepts et applications.  -  Dunod, Paris (2006).

  • (5) - LALLEMAND (A.) -   Exercices et problèmes de thermodynamique.  -  Ellipses, Paris (2011).

  • (6) - LALLEMAND (A.) -   Phénomènes de transferts.  -  Ellipses, Paris (2012).

  • ...

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