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RÉSUMÉ
Les propriétés thermodynamiques des corps purs peuvent être représentées graphiquement dans un plan, sous forme de diagramme thermodynamique. Plusieurs systèmes de coordonnées peuvent être choisis, en fonction de l'usage qui est fait de ces diagrammes. Dans cet article, nous fournissons une douzaine d'exemples de diagrammes et montrons comment trois types de cycles peuvent y être représentés.
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-
Renaud GICQUEL : Professeur - PSL – Research University, PERSEE – Centre procédés, énergies renouvelables et systèmes énergétiques, Mines ParisTech, Sophia Antipolis, France
INTRODUCTION
Cet article fait suite à l'article Diagrammes thermodynamiques – Généralités [BE 8 040] dans lequel ont été présentées les bases de thermodynamique qui permettent d'établir les diagrammes. Nous renvoyons le lecteur à cet article pour les explications sur les équations utilisées et pour la nomenclature.
Cet article est lui-même structuré en trois parties : tout d'abord, sont présentés les principaux types de diagrammes utilisés en pratique ; une douzaine d'exemples relatifs à quelques fluides courants sont ensuite donnés ; pour terminer, la représentation dans ces diagrammes de trois cycles thermodynamiques de base est expliquée (cycle d'une centrale électrique à vapeur, cycle de réfrigération au R 134a, et cycle de turbine à gaz).
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VERSIONS
- Version archivée 1 de avr. 2002 par Renaud GICQUEL
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4. Conclusion
Cet article a permis d'étudier les différents diagrammes thermodynamiques usuellement utilisés pour représenter les fluides purs.
Pour ces fluides, le choix des systèmes de coordonnées est large : six types de diagrammes sont utilisés couramment, même si les plus employés sont le diagramme des frigoristes et le diagramme entropique.
Les trois exemples présentés illustrent la manière dont ils peuvent être employés pour visualiser des cycles de machines thermiques.
Ils montrent en particulier que le diagramme des frigoristes permet de visualiser de manière très parlante l'ensemble des cycles, même ceux des turbines à gaz. Comme il ne fait pas directement appel à l'entropie, il est plus aisément compréhensible que les autres diagrammes par les utilisateurs qui ne maîtrisent pas bien cette notion.
L'article [BE 8 042] complète celui-ci en présentant des diagrammes utilisés pour les mélanges de fluides thermodynamiques les plus employés dans les divers domaines d'application du génie énergétique.
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BOREL (L.) - Thermodynamique et énergétique. - Presses Polytechniques Romande, Lausanne, vol. 1, 1984, vol. 2 (exercices corrigés) (1987).
-
(2) - GICQUEL (R.) - Systèmes énergétiques. - Tome 1 : Méthodologie d'analyse, bases de thermodynamique. Thermoptim, Presses de l'École des Mines de Paris (2009).
-
(3) - GICQUEL (R.) - Systèmes énergétiques. - Tome 2 : Applications aux technologies de conversion de l'énergie. Presses de l'École des Mines de Paris (2009).
-
(4) - GOURDET (G.), PROUST (A.) - Les diagrammes thermodynamiques. - Dunod, Paris (1950).
-
(5) - REID (R.C.), PRAUSNITZ (J.M.), POLING (B.E.) - The properties of gases and liquids. - 4th Edition, McGraw-Hill (1987).
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
L'article [BE 8 044] passe en revue toute une série de progiciels de thermodynamique.
HAUT DE PAGE
Le portail Thermoptim-UNIT renvoie sur plusieurs sites Internet dédiés aux fluides thermodynamiques http://www.thermoptim.org/
HAUT DE PAGE3.1 Laboratoires – Bureaux d'études – Écoles – Centres de recherche (liste non exhaustive)
CNAM (IFI) http://iffi.cnam.fr
École nationale supérieure des industries chimiques (ENSIC) http://ensic.univ-lorraine.fr/
IFP http://www.ifpenergiesnouvelles.fr/
ENSIACET ...
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