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perte énergie thermique



  1. #1
    rem182

    perte énergie thermique


    ------

    Bonjour,

    Je suis actuellement en stage et un calcul me pose problème :
    Il s'agit de calculer les pertes en énergie thermique d'un ballon.

    Je m'explique : 2 canalisations d'entrée amènent de la vapeur d'eau à respectivement 133 °C et 153 °C La température en sortie du ballon est de 70 °C.

    Je dispose également des débits des canalisations des diamètres et des pressions mais je ne sais pas comment calculer l'énergie perdue par l'eau lors du passage dans le ballon.

    Si vous aviez quelques idées pour m'éclairer.
    Merci d'avance.

    -----

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  3. #2
    arrial

    Re : perte énergie thermique

    Salut,


    cp(eau vapeur) = 1.92 kJ/kg/K
    cp(eau liquide) = 4,19 kJ/kg/K
    L = 2500 kJ/kg à T○ = 100 °C

    Il rentre Q1 et Q2 et ressort Q3 en puissance calorifique.
    En débit massique : qm1 + qm2 = qm3

    Q1 = qm1[cpv.(T1-T○) + L + cpl.T○]
    Q2 = qm2[cpv.(T2-T○) + L + cpl.T○]
    ▬▬▬
    Q3 = (qm1+qm2)cpl.T3


    et ce qui est consommé ou perdu est Q3-(Q1+Q2)


    @+
    Dernière modification par arrial ; 03/05/2011 à 11h31.
    « le pire n'est jamais acquis … la dérision est une culture »

  4. #3
    arrial

    Re : perte énergie thermique

    nota : si la pression de condensation n'est pas de 1 atm, T○ n'est pas égale à 100°C et L peut varier de façon non négligeable des 2500 kJ/kg http://www.thermexcel.com/french/tables/vap_eau.htm
    « le pire n'est jamais acquis … la dérision est une culture »

  5. #4
    rem182

    Re : perte énergie thermique

    Merci bien mais dans le cas ou les canalisations sont toutes de diamètre différent, cela influe sur les débits donc faut-il prendre les canalisations comme toutes égales?

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    arrial

    Re : perte énergie thermique

    cela influe sur les débits
    Je croyais que tu disposais des débits des canalisations ? si ce n'est pas le cas, c'est un autre problème : pas de thermique mais de mécanique des fluides …
    « le pire n'est jamais acquis … la dérision est une culture »

  8. #6
    invite2313209787891133
    Invité

    Re : perte énergie thermique

    Bonjour

    Dans le cadre d'un stage il est préférable d'utiliser une table enthalpique, ça fait plus "rigoureux"; il suffit alors de faire la différence entre chaque état.

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  10. #7
    rem182

    Re : perte énergie thermique

    si je dispose bien des débits mais les diamètres ne sont pas les meme, est -il possible que cela influe sur les énergies mesurées?


    Merci Dudulle, je vias me renseigner sur ces tables^^

  11. #8
    arrial

    Re : perte énergie thermique

    Salut,

    Sachant que l'usage des diagrammes enthalpiques n'apportent rien sinon une facilité minime, je te suggère de tester tes données que tu répugnes tant à communiquer, avec les équations que je t'ai fournies.
    9a sera l'occasion pour toi de tester l'importance des sections …


    @+
    « le pire n'est jamais acquis … la dérision est une culture »

  12. #9
    invite2313209787891133
    Invité

    Re : perte énergie thermique

    Citation Envoyé par arrial Voir le message
    Salut,

    Sachant que l'usage des diagrammes enthalpiques n'apportent rien sinon une facilité minime, je te suggère de tester tes données que tu répugnes tant à communiquer, avec les équations que je t'ai fournies.
    9a sera l'occasion pour toi de tester l'importance des sections …


    @+
    Ce n'est pas une question de facilité mais de rigueur, pour effectuer des bilans énergétiques dans l'industrie tout le monde utilise cette méthode.
    Dans certains domaines il est absolument impossible de s'en passer.
    Par ailleurs j'ai vu plusieurs fois des étudiants se faire allumer lors de leur soutenance parce qu'ils n'avaient pas utilisé ces tables (je parle d'étudiants ingénieurs en chimie industrielle; dans d'autres domaines on ne demande peut être pas la même rigueur).

  13. #10
    arrial

    Re : perte énergie thermique

    Ce n'est pas une question de facilité mais de rigueur, pour effectuer des bilans énergétiques dans l'industrie tout le monde utilise cette méthode.
    n'importe quoi ‼ en l'occurrence, c'est strictement équivalent. Et dans l'industrie, les gens qui savent ce qu'est l'enthalpie ne sont pas pléthore …

    [sans compter que le diagramme le plus courant pour l'eau est celui enthalpie-entropie <ouaâarf‼>]
    « le pire n'est jamais acquis … la dérision est une culture »

  14. #11
    invite2313209787891133
    Invité

    Re : perte énergie thermique

    Je parle en l'occurrence de l'industrie chimique, où les chaleurs de mélanges jouent souvent un rôle. Par ailleurs ta méthode simplifiée ne tient pas compte de l'intégration des variations d'enthalpie, qui peut se révéler importante sur certains composés.

  15. #12
    arrial

    Re : perte énergie thermique

    Citation Envoyé par Dudulle Voir le message
    Je parle en l'occurrence de l'industrie chimique, où les chaleurs de mélanges jouent souvent un rôle. Par ailleurs ta méthode simplifiée ne tient pas compte de l'intégration des variations d'enthalpie, qui peut se révéler importante sur certains composés.
    c'est du n'importe-n'importe-quoi-quoi ‼ l'outil 'diagramme enthalpique' n'est qu'une traduction de phénomènes physiques décrits par le calcul des chaleurs latentes et sensibles prises en compte dans les équations, qui ne sont pas plus des approximations ‼ quand à l'utilisation : les graduations sont en kJ/kg et la résolution est estimable à une demi-graduation ‼ Quant aux réactions chimiques dans un transport d'eau ou de vapeur humide pressurisée …
    Le diagramme enthalpie-pression de l'eau n'intègre aucune réaction chimique ‼


    @+

    [gaffe, tu vas ameuter bilbo ]
    « le pire n'est jamais acquis … la dérision est une culture »

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  17. #13
    invite2313209787891133
    Invité

    Re : perte énergie thermique

    Tu déformes ce que je viens de dire, dans le doute je dirais que tu ne le fais pas exprès...
    J'ai dis que dans le domaine du génie chimique on utilise des tables enthalpiques plutôt que les chaleurs de changement d'état [pour les raisons évoquées plus haut]).
    On peut bien entendu faire un bilan sur de la vapeur d'eau sans passer par ces tables (en acceptant une marge d'erreur), mais pour un étudiant en génie chimique le non recours à ces tables est considéré comme un manque de rigueur.
    Dernière modification par invite2313209787891133 ; 04/05/2011 à 17h43.

  18. #14
    invite2313209787891133
    Invité

    Re : perte énergie thermique

    Si je prend par exemple le Cp de la vapeur on est vers 2kj/kg à 1b, et vers 3.8kj/kg à 40b (et ces pressions sont courantes dans l'industrie), tu ne vas quand même pas me soutenir que ces valeurs sont identiques.

  19. #15
    arrial

    Re : perte énergie thermique

    Citation Envoyé par Dudulle Voir le message
    Si je prend par exemple le Cp de la vapeur on est vers 2kj/kg à 1b, et vers 3.8kj/kg à 40b (et ces pressions sont courantes dans l'industrie), tu ne vas quand même pas me soutenir que ces valeurs sont identiques.
    … mais … je crois bien avoir précisé suite à l'exemple qu'il fallait considérer la chaleur latente à la pression de changement d'état, donc celle du ballon, Non ??? Il ne s'agit nullement d'approximer à tout vat …


    Cela dit, je peux te retourner le "compliment". Nous n'avons manifestement pas la même formation, mais je me garderai certainement de nier ton point de vue .


    @+
    « le pire n'est jamais acquis … la dérision est une culture »

  20. #16
    invite2313209787891133
    Invité

    Re : perte énergie thermique

    Citation Envoyé par arrial Voir le message
    … mais … je crois bien avoir précisé suite à l'exemple qu'il fallait considérer la chaleur latente à la pression de changement d'état, donc celle du ballon, Non ??? Il ne s'agit nullement d'approximer à tout va
    Pour faire un bilan sur de la vapeur surchauffée tu procèdes comment alors ?

    Cela dit, je peux te retourner le "compliment". Nous n'avons manifestement pas la même formation, mais je me garderai certainement de nier ton point de vue .
    Ce n'est pas ce que tu viens de faire ?

  21. #17
    arrial

    Re : perte énergie thermique

    [QUOTE/]Pour faire un bilan sur de la vapeur surchauffée tu procèdes comment alors ?
    Les états métastables n'interviennent pas sur la différence d'états stables, l'enthalpie étant une fonction d'état, ce qui découle naturellement des équations locales successives …

    [QUOTE/]Ce n'est pas ce que tu viens de faire ?
    Disons que je ne nierai pas systématiquement … TON point de vue m'intéresse … mais point trop n'en faut, hein ? …

    @+, moi non plus


    [ah ‼ je soutiens « à tout vat » car je ne galéje point avec la culture]
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  22. #18
    invite2313209787891133
    Invité

    Re : perte énergie thermique

    Certes, mais tu n'as pas répondu à la question, comment fais-tu pour établir un bilan sur un surchauffeur ?

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  24. #19
    arrial

    Re : perte énergie thermique

    Citation Envoyé par Dudulle Voir le message
    Certes, mais tu n'as pas répondu à la question, comment fais-tu pour établir un bilan sur un surchauffeur ?
    … je croyais que tu causais de surchauffe naturelle …
    ►n donne moi les données, et je résous ‼
    ► mais si c'est une action extérieure, le diagramme enthalpique ne le prend pas en compte [comme le compresseur, par exemple : le diagramme ne connait que pression et température. les, autres paramètres leurs sont liés]

    @+

    [il est clair que je comprends mieux les problèmes clairement posés …]
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  25. #20
    arrial

    Re : perte énergie thermique

    euh … t'aurais pÔ qu'elqu'un d'autre à em … berlificoter ???

    Il me semble que Amensuensis et LePlusFortdelaRubrique soient des cibles toutes désignées …



    @+


    [pÔ DeDeee : je crois bien que je vais bientôt lui demander si elle habite toujours chez ses pÔrents. Ça peut le faire, tu crois ?]
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  26. #21
    invite2313209787891133
    Invité

    Re : perte énergie thermique

    Je ne cherche pas à te tourmenter, je veux juste mettre en évidence qu'une table est parfois nécessaire (en l'occurence une table pour la vapeur surchauffée).

    Par exemple on utilise de la BP à 1.5b et on la surchauffe à 400°C; quelle quantité d'énergie faut il pour un flux de 1t/h ?

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