Thermodynamique et échangeurs (ENER611_EBE)
Volume horaire
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
- Généralités
- Systèmes, échanges et transformations thermodynamiques
- Equilibre, variables d'état (extensives et intensives) et fonction d'état
- Grandeurs et relations de la thermodynamique
- Energie interne
- Energie potentielle
- Energie cinétique
- travail
- chaleur
- Principes fondamentaux
- Principe zéro et la notion d'équilibre thermique
- Premier principe et caractère conservatif de l'énergie
- Deuxième principe, notion d'irréversibilité et concept d'entropie
- Troisième principe et propriétés de la matière dans le voisinage du zéro absolu
- Evolutions des systèmes
- Diagrammes thermodynamiques
- Bilan d'énergie, rendement et coefficient de performances
ECHANGEURS DE CHALEUR
- Classification des échangeurs de chaleur selon différents critères, leurs avantages et leurs inconvénients
- Bilans thermiques dans un échangeur de chaleur
- Application de la méthode de la différence de température logarithmique moyenne et de la méthode NUT
- Dimensionnement des échangeurs de chaleur
Informations complémentaires
Bibliographie