calcul de l'état d'un gaz à la fin de l'aspiration d'un compresseur à piston

[Rachilou]

Bonjour,

Comment calculer l'état d 'un gaz dans un cylindre ( d'un compresseur à piston) lorsque le piston est en bout de course ( à la fin de l 'aspiration) ?

De manière générale "le transvasement du gaz" du début de l’aspiration jusqu'à la fin du refoulement, n'est pas pris en compte dans le processus de compression, car en théorie le bilan de ce travail est nul.

Comme développé sur la PAGE 9 chap 7 de ce lien internet : https://docplayer.fr/18384060-Compre...lternatif.html

Toutefois, le gaz ( pour la partie aspiration seulement) ne subit pas de détente (en théorie) mais cède bien de l'énergie au piston par un travail mécanique W.

Connaissant la pression P à l'aspiration et le volume efficace balayé dans le cylindre sur la course de l'aspiration, peut-on facilement déterminer l'état de ce gaz si on considère qu'on reste dans le champs d'un gaz parfait PV = nRT ?

Ça m'intéresse de connaitre la façon la plus simple d'en faire un calcul théorique.

Merci pour ceux qui ont des idées ou des solutions.
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[gts2]

Bonjour,

Pourriez-vous préciser ce que vous entendez par "Comment calculer l'état d'un gaz dans un cylindre lorsque le piston est en bout de course" ?
Parce qu'au niveau d'approximation du cours indiqué, vous connaissez la pression, le volume et la température (c'est juste un transvasement : le gaz est dans le même état qu'à l'extérieur).
Vous désirez le niveau d'approximation suivant ?

[Rachilou]

Bonjour,

C'était pour savoir qu'elle était l'impact sur le gaz emprisonné dans le cylindre, alors que celui-ci cède du travail au piston.
Supposons que j 'ai une pression de 10bars dans le cylindre et que j'ai seulement la pression atmosphérique sur la face extérieure du piston.
Le gaz amont (provenant d'un source à pression constante) pousse celui qui entre dans le cylindre, mais c'est bien celui qui se trouve dans le cylindre qui cédera son énergie à la frontière du piston.
Si le processus est assez rapide, il devrait bien y avoir un déséquilibre entre le gaz en amont et celui qui se trouve dans le cylindre.

[gts2]

Si le processus est assez rapide, il devrait bien y avoir un déséquilibre entre le gaz en amont et celui qui se trouve dans le cylindre.

Oui, mais cela va faire intervenir la dynamique du processus, les pertes de charge dans la soupape qui vont dépendre du débit qui va dépendre du mouvement du piston, on s'éloigne nettement de la thermo.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Rachilou]

Ne peut-on pas raisonner strictement dans un processus isentropique ?
Ça facilitera les calculs, dans un premier temps.

[gts2]

Si vous parlez de l'état du gaz pour un processus idéal, à l'aspiration l'état du gaz est celui du réservoir, à la compression sa température augmente, à la détente sa température chute et, dans le cas idéal, on se retrouve à la température du réservoir.

Si vous voulez dire démontrez directement à partir du travail sur le piston, que ce travail vaut la variation d'enthalpie (et non d'énergie interne), je peux vous envoyer un petit texte (dans un message cela risque d'être peu lisible, mais on peut essayer)

[Rachilou]

Si vous voulez dire démontrez directement à partir du travail sur le piston, que ce travail vaut la variation d'enthalpie (et non d'énergie interne), je peux vous envoyer un petit texte (dans un message cela risque d'être peu lisible, mais on peut essayer)

Oui merci d'avance..

[gts2]

J'essaie sous forme de message (les notations sont celles de votre lien) :

Le travail du piston peut se décomposer en :
[AB] le système est ouvert :
[BC] le système est fermé :
[CD] le système est ouvert :
[DA] le système est fermé :

BC correspond à tout le gaz (aspiré/refoulé et espace mort) alors que DA correspond uniquement à l'espace mort. Les points C et D ont même énergie interne massique et de même pour D et A. Donc

Avec asp pour aspiration, ref pour refoulement, tr pour transfert (le gaz qui est entré en A et sorti en D).

Ce qui donne sur un tour :



soit



On trouve bien que pour le compresseur à piston, système ouvert, il faut utiliser H (si c'est cela la question)

[Rachilou]

Merci pour votre implication et votre développement.
Je vais analyser tout ça.