Je désirerais fabriquer pour tester un moteur basse température à cycle de Carnot.
Le cycle utilisé stirling habituellement utilisé pour ce moteur est problématique à cause du régénérateur.
Le fluide de travail est de l’air à la pression moyenne égale à la pression atmosphérique.
La température de la source chaude Th est de l’ordre de 370K et la source froide Tc est à la température de 300K.
Le moteur comprend 3 zones dans lequel le fluide de travail se déplace sous l’action de 2 surfaces isolantes jaunes. En A le fluide reçoit de la chaleur via la plaque conductrice rouge, en C la chaleur est évacuée par la plaque conductrice bleue. Enfin en B et D le gaz se trouve dans une zone adiabatique grâce aux 2 parois jaunes et aux parois noires qui enveloppe le gaz.
1) En position A le piston passe de 1 vers 2 (diagramme P=f(V) en fournissant de l’énergie mécanique au piston. En mème temps le gaz reçoit de l’énergie thermique grâce à la paroi rouge
2) Arrivée en 2, la paroi supérieure passe brusquement vers le bas comme montré en B. Le gaz ne peut plus échanger de la chaleur avec l’extérieur (confiné dans la zone adiabatique).Par contre le piston continu sa détendre de 2 vers 3. Le gaz se refroidit donc (avec une diminution de pression plus rapide).La nouvelle pression est alors inférieure à la pression atmosphérique (en dessous de la moyenne)
3) Arrivé en 3 le gaz s’est refroidi grâce à la détente pour atteindre la température Tc. On remonte alors brusquement la plaque jaune inférieure pour arriver en C ou le gaz passe en zone froide.Le piston change de sens et réaugmente la pression du gaz. La chaleur produite est évacuée par la plaque bleue.
4) Arrivé en 4, le gaz est à nouveau confiné dans la zone adiabatique. Le piston continue la diminution de volume (D). Ce travail mécanique s‘accompagne alors d’une augmentation de température (et une augmentation brusque de la pression)
5) Quand la température du gaz atteint Tc on rebascule la plaque jaune supérieure et on change le mouvement du piston pour revenir au départ du cycle (1).
Mes questions.
Sachant en plus que la puissance mécanique est le produit de l’énergie mécanique soutirée à chaque cycle (surface du cycle) et du nombre de cycles par seconde
-Pour une surface donnée, quel est le volume V1 le mieux adapté ?
-Quel est le rapport à adopter entre V1 et V2 ?
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