Présentation
EnglishRÉSUMÉ
Le comportement des mélanges diffère profondément de celui des corps purs, du fait que la pression et la température ne restent pas constantes lors des changements d'état. Dans cet article, nous expliquons ce phénomène dans une première partie, avant de fournir des exemples de diagrammes de mélanges et d'y représenter trois types de cycles. La troisième partie traite quant à elle des mélanges utilisés dans les cycles à absorption.
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleAuteur(s)
-
Renaud GICQUEL : Professeur - PSL – Research University, PERSEE – Centre procédés, énergies renouvelables et systèmes énergétiques, Mines ParisTech, Sophia Antipolis, France
INTRODUCTION
Cet article [BE 8 042] et le suivant Diagrammes thermodynamiques – Mélanges humides et combustion [BE 8 043] font suite aux articles Diagrammes thermodynamiques – Généralités [BE 8 040] et Diagrammes thermodynamiques – Fluides purs, azéotropes et gaz idéaux [BE 8 041] dans lesquels ont été présentés les diagrammes relatifs aux corps purs et aux mélanges azéotropiques. Ils traitent des diagrammes utilisés pour représenter les propriétés des mélanges de fluides thermodynamiques les plus employés dans les divers domaines d'application du génie énergétique, à l'exception de la cryogénie, qui ne sera pas abordée ici (cf. article [B 2 380]). Dans tous ces articles, sauf pour celui relatif à la combustion [BE 8 043], les mélanges considérés sont non réactifs.
Cet article est composé de deux parties correspondant à des domaines d'application distincts :
-
l'étude des diagrammes des fluides frigorigènes dits à glissement de température, extension, pour des mélanges de vapeurs de composition fixée, des diagrammes présentés dans le paragraphe 1 de l'article [BE 8 041] ;
-
la présentation des diagrammes utilisés pour analyser les cycles à absorption, mélanges de composition variable d'un sorbant et d'un réfrigérant (en pratique eau-ammoniac ou bromure de lithium-eau).
Enfin, précisons que cet article et le suivant font, avec l'autorisation des Presses de l'École des mines de Paris, de très larges emprunts aux ouvrages du même auteur « Systèmes Énergétiques » .
MOTS-CLÉS
Diagrammes Fluides thermodynamiques Réfrigération Cycles organiques de Rankine Conversion de l'énergie Machines thermiques
VERSIONS
- Version archivée 1 de avr. 2003 par Renaud GICQUEL
DOI (Digital Object Identifier)
Cet article fait partie de l’offre
Physique énergétique
(73 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Présentation
2. Diagrammes des fluides frigorigènes à glissement de température
Par exemple, pour les applications frigorifiques, la composition d'un mélange frigorigène reste invariante dans les phases vapeur et liquide (si l'on néglige l'influence de l'huile de lubrification). Dans la zone d'équilibre liquide-vapeur, ce n'est plus strictement vrai, mais on peut cependant presque toujours se dispenser de calculer avec précision la composition exacte de la phase gazeuse et de la phase liquide en sortie de détendeur et dans l'évaporateur. Par analogie avec les corps purs, on généralise la notion de titre en vapeur par celle de titre moyen, égal à la masse de la phase vapeur, tous constituants confondus, rapportée à la masse totale des phases liquide et vapeur. On peut alors se contenter d'un modèle du mélange à composition fixée, beaucoup plus simple. Une équation numériquement ajustée sur les valeurs expérimentales d'un mélange donné est ainsi à la fois beaucoup plus précise et plus facile à calculer que la formulation générale que nous venons de voir. Par ailleurs, la littérature spécialisée propose des équations d'état spécifiquement développées pour ces applications.
2.1 Diagrammes des mélanges de frigorigènes
Le tableau 2 donne les propriétés d'un certain nombre de mélanges de frigorigènes (ODP, GWP pour 100 ans, glissement de température, masse molaire, température d'ébullition T b à pression atmosphérique, température et pression critiques T c et P c).
Dans l'article [BE 8 041] sont présentés deux diagrammes thermodynamiques du R 134a, le diagramme (h, ln P ) et le diagramme exergétique entropique (s, ex h). Les diagrammes de deux mélanges, le R 404A et le R 407C sont donnés sur les figures 5 à 10) (se reporter au paragraphe 1 de l'article ...
TEST DE VALIDATION ET CERTIFICATION CerT.I. :
Cet article vous permet de préparer une certification CerT.I.
Le test de validation des connaissances pour obtenir cette certification de Techniques de l’Ingénieur est disponible dans le module CerT.I.
de Techniques de l’Ingénieur ! Acheter le module
Cet article fait partie de l’offre
Physique énergétique
(73 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Diagrammes des fluides frigorigènes à glissement de température
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - REID (R.C.), PRAUSNITZ (J.M.), POLING (B.E.) - The properties of gases and liquids. - 4th Edition, McGraw-Hill (1987).
-
(2) - ASHRAE - Fundamentals handbook (SI) thermophysical properties of refrigerants. - (2001).
-
(3) - ZIEGLER (B.), TREPP (Ch.) - Equation of state for ammonia-water mixtures. - Revue Internationale du Froid, vol. 7, no 2, Butterworth, mars 1984.
-
(4) - GICQUEL (R.) - Systèmes énergétiques, – Tome 1 : Méthodologie d'analyse, bases de thermodynamique, Thermoptim – Tome 2 : Applications. - Presses de l'École des mines de Paris (2009).
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
CTP Lib (librairie du Centre thermodynamique des procédés de Mines ParisTech) https://www.ctp.minesparis.psl.eu/Recherche/Moyens/Log/
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
Centre thermodynamique des procédés (CTP) http://www.mines-paristech.fr/
École nationale supérieure des industries chimiques (ENSIC) http://ensic.univ-lorraine.fr/
IFP...
Cet article fait partie de l’offre
Physique énergétique
(73 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
QUIZ ET TEST DE VALIDATION PRÉSENTS DANS CET ARTICLE
1/ Quiz d'entraînement
Entraînez vous autant que vous le voulez avec les quiz d'entraînement.
2/ Test de validation
Lorsque vous êtes prêt, vous passez le test de validation. Vous avez deux passages possibles dans un laps de temps de 30 jours.
Entre les deux essais, vous pouvez consulter l’article et réutiliser les quiz d'entraînement pour progresser. L’attestation vous est délivrée pour un score minimum de 70 %.
Cet article fait partie de l’offre
Physique énergétique
(73 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive