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Probleme thermodynamique machine frigorifique



  1. #1
    Mankir

    Probleme thermodynamique machine frigorifique


    ------

    Bonjour a tous,
    alors voila je bloque totalement sur un exercice de thermodynamique pour une machine frigorifique.
    Le sujet commence avec une première partie assez facile (efficacité etc...) donc sa c'est ok!

    Par contre pour la partie 2 je bloque..

    Voici l'énoncé:

    Les vapeurs de fréon R134a prélevées à basse pression P1 à la sortie de l’évaporateur (A) sont comprimées à une pression
    P2 par un compresseur à piston (B-C) et envoyées dans le condenseur, simple échangeur où les vapeurs comprimées
    chaudes sont refroidies par l’air ambiant plus froid qu’elles, et passent entièrement à l’état liquide sous-refroidi (D-E-F-G).
    Le fréon liquide chaud passe dans un détendeur à clapet d’où il ressort froid et détendu à la pression P1 en se vaporisant
    partiellement dans une canalisation élargie.
    Il achève de se vaporiser en circulant dans l’évaporateur, échangeur thermique de production du « froid », où il prend de la
    chaleur à la chambre froide dont la température est plus élevée que la sienne.
    L’ouverture du clapet du détendeur est réglée par un bulbe à gaz fixé en (A) sur la tuyauterie de sortie de l’évaporateur où
    la température du fréon est Tes, de sorte que le détendeur assure une fonction de régulation du débit massique Dm de fréon.
    Les pertes de charges dans les canalisations sont négligeables ; la pression P2 est donc homogène de la sortie (C) du
    compresseur à la sortie (H) du condenseur, et la pression P1 l’est également de l’entrée (I) de l’évaporateur à l’entrée (B)
    du compresseur. En régime permanent, on relève P1 = 1,0 bar et P2 = 8,0 bar.
    Afin d’éviter tout risque d’arrivée de liquide dans le compresseur, on doit dimensionner l’évaporateur pour que le fréon en
    ressorte en (A) à l’état de vapeur surchauffée à la température TA = -20°C, et entre dans le compresseur en (B) à TB = -
    10°C.


    Question:

    B.1. Quelle est l’allure d’une isotherme sous la courbe de saturation lors du changement d’état liquide-gaz ? (Pour cette question, c'est du cour donc fini)

    B.2. Quelles sont les températures d’ébullition T1 et T2 du R134a dans l’évaporateur et dans le condenseur ? (A partir de la je bloque totalement, je voit pas comment partir..)

    B.3. Si la compression (BC) était adiabatique et réversible, quelles seraient la température TCs et l’enthalpie massique hCs
    du fréon en sortie de compresseur ? (Pour cette question j'ai utilisé LAPLACE pour en déduire Tcs avec PV^gama=constante, mais pour l'enthalpie je ne voit pas..)

    B.4. En réalité, la compression est plutôt polytropique (transformation réelle intermédiaire entre une transformation
    isotherme et une transformation adiabatique) et l’on mesure TC = 80°C. Quelle est la valeur réelle de l’enthalpie massique
    hC ? Quel est le travail massique wu utile fourni par le compresseur et le rendement isentropique hs du compresseur ? (Ici pareil, impossible de démarrer..)

    B.5. Les vapeurs comprimées pénètrent dans le condenseur à une température TD = 63°C. La condensation débute en (E) et
    s’achève en (F), puis le fréon ressort sous refroidi du condenseur à TG = 26°C. Quelle est la différence d’enthalpie de
    vaporisation Dhvap du fréon à P2 ? Quelle est le transfert thermique totale qc cédée par kg de fréon dans le condenseur ?



    Voila, merci a ceux qui prendrons la peine d'essayer de me débloquer!

    -----

  2. #2
    nahco3

    Re : Probleme thermodynamique machine frigorifique

    Je suppose qu'on vous a aussi fourni le diagramme enthalpie-pression du R134a ? (sinon, il est disponible ici : http://organic-rankine-cycle.blogspo...que-r134a.html ) ?

    Ce diagramme contient toute l'information nécessaire sur le comportement du fluide et ses changements de phase.

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