Thermodynamique et échangeurs (ENER611_EBE)

Volume horaire

CM : 18h / TD : 21h

Présentation

Ce cours vise à présenter les principes de conception des échangeurs de chaleur ainsi que les principales technologies existantes. Il aura pour objectif :

  • d'acquérir les notions de base de la thermodynamique : étude des systèmes faisant intervenir des échanges de travail, de chaleur et d'énergie en général, en s'appuyant sur des applications concrètes rencontrées en ingénierie.
  • d'acquérir une connaissance sur les différents technologies d'échangeur de chaleur et mettre en application les bilans thermiques et les méthodes de dimensionnement.

Objectifs

Ce cours vise à rendre l'élève apte à :

Niveau

A l'issue de ce cours l'élève sera capable :

réaliser un bilan selon le 1er et le 2nd principe sur un système fermé ou ouvert

Maîtrise

de définir le système étudié et ses frontières avec l'extérieur

  

de calculer les énergies échangées dans un système simple

  

de faire un bilan thermique dans un échangeur de chaleur

caractériser un cycle thermodynamique simple

Maîtrise

de représenter un cycle thermodynamique

  

d'analyser les irréversibilités

  

de déterminer les performances associées

dimensionner un échangeur de chaleur

Application

d'identifier les différentes technologies d'échangeur de chaleur

  

d'appliquer la méthode de la différence de température logarithmique moyenne

  

d'appliquer la méthode NUT

Pré-requis

néant

Plan du cours

Plan du cours

THERMODYNAMIQUE

  1. Généralités
    1. Systèmes, échanges et transformations thermodynamiques
    2. Equilibre, variables d'état (extensives et intensives) et fonction d'état
  2. Grandeurs et relations de la thermodynamique
    1. Energie interne
    2. Energie potentielle
    3. Energie cinétique
    4. travail
    5. chaleur
  3. Principes fondamentaux
    1. Principe zéro et la notion d'équilibre thermique
    2. Premier principe et caractère conservatif de l'énergie
    3. Deuxième principe, notion d'irréversibilité et concept d'entropie
    4. Troisième principe et propriétés de la matière dans le voisinage du zéro absolu
  4. Evolutions des systèmes
    1. Diagrammes thermodynamiques
    2. Bilan d'énergie, rendement et coefficient de performances

ECHANGEURS DE CHALEUR

  1. Classification des échangeurs de chaleur selon différents critères, leurs avantages et leurs inconvénients
  2. Bilans thermiques dans un échangeur de chaleur
  3. Application de la méthode de la différence de température logarithmique moyenne et de la méthode NUT
  4. Dimensionnement des échangeurs de chaleur

Informations complémentaires

Bibliographie

Diplômes intégrant ce cours

En bref

Langue d'enseignement
Français

Contact(s)

UFR, Écoles, Instituts

Lieu(x)

  • Le Bourget-du-Lac (73)