Ecoulement forcé d'un gaz selon 2 procédés

[Rachilou]

Bonjour,

Considérons 2 systèmes où un écoulement forcé s'effectue à partir soit, d'un piston/cylindre ou soit, à partir d'un ventilateur+échangeur thermique.
Il s'agit de faire écouler de l'air extérieur ( par exemple) dans une enceinte, et de la restituer de nouveau à l'extérieur.
L'échangeur thermique refroidi le gaz dans l 'enceinte B.

Est ce que les 2 systèmes sont-ils analogues ?

Dans le sens ou la T° à l'intérieur des enceintes A et B ne varient pas toutes deux.

Merci à ceux qui pourront faire une analyse et répondre à mon questionnement.
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[gts2]

Bonjour,

Qu'entendez-vous par analogue : dans le cas à gauche il n'y a pas d'échangeur thermique alors qu'à droite il y en a un, cela fait déjà une différence empêchant les deux systèmes d'être "analogues".

[Rachilou]

Qu'entendez-vous par analogue : dans le cas à gauche il n'y a pas d'échangeur thermique alors qu'à droite il y en a un, cela fait déjà une différence empêchant les deux systèmes d'être "analogues".

Les deux systèmes sont des systèmes ouvert.

Le gaz dans l'enceinte A perd aussi de l'énergie par le travail W que subit le piston (à l'aspiration).
Mais la pression extérieure (atm) à l'enceinte A compense la perte de pression et produit un travail -W sur le gaz à l'intérieur de l'enceinte.
Donc pas de baisse de T°.
Est ce cela ?

[gts2]

Les deux systèmes sont des systèmes ouvert.

Si c'est cela l'analogie OK ; mais c'est vaste !
Dans le cas présent le piston ou le ventilateur jouent des rôles identiques : compenser les pertes de charge.
Pour avoir une analogie complète, il faut supprimer l'échangeur thermique.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Rachilou]

Est ce qu'on a aussi un écoulement simple après la sortie d'une turbine ?

Imaginons un gaz parfait sortant à 20bars d'une turbine pour t° et V/massique en référence, et s'écoulant dans l'enceinte A.

Dans ce cas, l'énergie du travail -W du gaz effectué sur le piston est pris sur quoi?

Seulement dans le gaz se trouvant dans l'enceinte A ?
Ou est-ce la turbine qui fournie cette énergie en amont?

[gts2]

Si j'ai bien compris (mais ce n'est peut-être pas le cas...) la sortie du premier étage est à 20 atm et celle du deuxième à 1 atm, vous avez donc placé en série une turbine et un moteur à air comprimé.
L'énergie fournie par un moteur à air comprimé est bien sûr pris au gaz (différence d'énergie entre le gaz entrant et sortant)

[Rachilou]

Oui c'est bien cela.
Donc l'énergie est bien pris dans l'enceinte A.
Par conséquent, la t° dans l'enceinte A devrait baisser jusqu'à un équilibre.