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Machines thermiques

2016-2017

Faculté de Gestion, Economie & Sciences ( FGES )

Code Cours :

1617-FGES-ENGGS-FR-3011


Niveau Année de formation Période Langue d'enseignement 
S6Français
Professeur(s) responsable(s)LICENCE INCONNU FGES
Intervenant(s)Pas d'autre intervenant

    Ce cours apparaît dans les formations suivantes :
  • Faculté de Gestion, Economie & Sciences - Licences & Prépas - Licence 3 Sciences pour l'Ingénieur - S6 - 3 ECTS

Pré requis

- Modèle du gaz parfait.
- Notion de pression.
- Notion de température.
- Principes de la thermodynamique.
- Notion de fonction d’état et d’équilibre thermodynamique.
- Energie interne.
- Entropie.

Objectifs du cours

Objectifs :
- Présenter les principes généraux de la thermodynamique (principes 0, 1, 2 et 3).
- Présenter les différentes transformations de systèmes fermés et ouverts.
- Etudier la machine de Carnot et présenter la problématique des machines thermiques.
- Présenter les gaz parfaits et réels ainsi que le changement de phase d’un corps pur.
- Etudier les machines frigorifiques, les moteurs à combustion interne, les compresseurs alternatifs, les turbomachines, les turbines à gaz et à vapeur.

Résultats d'apprentissage :
A l'issue de cet enseignement, l'étudiant doit être capable de:
- Appliquer les premier et deuxième principes pour résoudre des problèmes.
- Utiliser les équations du gaz parfait ainsi que les tables et diagrammes relatives aux gaz réels.
- Comprendre le fonctionnement des différentes machines vues en cours.

Post-requis :
- Déterminer les caractéristiques de la machine étudiée et en déduire sa plage de fonctionnement optimale.

Missions associés au votre futur métier d'ingénieur:
-Communication avec des spécialistes du domaine (notion de rendement, Coefficient de performance, travail, chaleur, système etc ...)
-Quel est le ou les paramètres qui sont pertinents pour augmenter les performances du moteur, de la turbine à gaz ou à vapeur, du compresseur etc ... .
-Savoir réaliser un cahier des charges.


Contenu du cours

Cours presté par HEI, référent : BOUVIER Pascale


1. Généralités et définitions
- Système, équilibre thermodynamique, transformations.
- Travail et chaleur reçus par un système.

2. Les principes de la thermodynamique
- Le principe 0 : Equilibre thermique et température.
- Le premier principe : Energie interne, enthalpie, étude du système ouvert.
- Le deuxième principe : Entropie. Transformations réversibles et irréversibles.
- Etude du moteur de Carnot.
- Le troisième principe.

3. Gaz parfaits – Gaz réels
- Gaz parfait : Définition, énergie interne, enthalpie, entropie, transformations.
- Gaz réels : Représentation des évolutions dans un diagramme.
- Changement de phase (Courbe de saturation. Titre de vapeur. Utilisation de tables et de diagrammes).

4. Machines frigorifiques
- Cycle de Carnot récepteur. Coefficients de performance des pompes à chaleur et des machines frigorifiques.
- Fluides frigorigènes.
- Cycles réels dans les diagrammes de Mollier.

5. Moteurs à combustion interne
- Introduction. Combustibles et combustion. Moteurs à allumage commandé. Cycle de Beau de Rochas.
- Moteurs à allumage par compression. Cycle Diesel. Cycle de Sabathé.
- Aperçu sur les cycles réels. Suralimentation. Moteurs 2 temps. Essais au banc des moteurs.

6. Compresseurs alternatifs : Généralités.
- Le compresseur monocylindrique parfait.
- Les imperfections du compresseur réel.
- Les compresseurs multi-étagés.

7. Turbomachines : Introduction. Technologie. Classification.
- Problème général des turbomachines.
- Relation d’Euler-Rateau.
- Imperfections et rendements.
- Application aux pompes centrifuges.

8. Turbomoteurs
- Généralités. Turbines à gaz idéales. Turbines à gaz réelles.
- Améliorations des cycles de turbines à gaz.
- Utilisation motrice de la vapeur d’eau.
- Les cycles vapeur RANKIN, HIRN.
- Cycles à resurchauffe, à plusieurs admissions, à soutirages.



Travaux pratiques :
- Moteur à essence
- Moteur Diesel
- Pompe à chaleur
- Pompes centrifuges
- Compresseur volumétrique
- Ventilateur centrifuge


Modalités d'enseignement

Organisation du cours

Méthodes pédagogiques


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