UE 3 : ENERGIE

Optimisation thermodynamique

Semestre 1

     

Code : ENE2

Titre : Optimisation thermodynamique

CM : 10h, TD : 12h, TP : 8h

Enseignant(s) : P. Neveu

Objectifs : Donner à l'étudiant la méthodologie nécessaire pour l'optimisation des systèmes énergétiques et plus généralement du génie des procédés.

Prérequis : cours de thermodynamique des procédés (EN01).

Contenu : A partir des bilans transitoires présentés dans le cours thermodynamique des procédés, on établi tout d'abord le bilan exergétique. L'analyse exergétique est alors effectuée à deux niveaux d'échelle : au niveau procédés, puis au niveau composant.
En fin de formation, l'étudiant est capable de :
- d'effectuer l'analyse exergétique de tous procédés de conversion énergétique ou matérielle
- d'effectuer l'analyse exergétique de tout composant unitaire
- d'appliquer cette analyse à l'optimisation des procédés ou des composants.

Plan :

  • Rappel :
       - Les bilans transitoires de masse, d'énergie et d'entropie, le bilan exergétique.

  • Analyse exergétique des procédés :
       - Production d'électricité : Cycles de Hirn, Rankine, Joule, Stirling
       - Production de froid ou de chaleur : Compression mécanique de vapeur, absorption liquide.
       - Traitement d'air humide.

  • Analyse exergétique des composants unitaires :
       - Echangeurs
       - Compresseur, turbine, moteur
       - Réacteurs chimiques, chambre de combustion

TP : Analyse et optimisation de procédé à l'aide des logiciels Coolpack, Thermoptim, EES.

Support de cours : cours polycopiés, 60 pages.

Evaluation : examen (2/3) + TP (1/3).

Bibliographie :
Aide-mémoire de thermodynamique de l'ingénieur, F. Meunier, Dunod, 2005.
Thermodynamique appliquée, Richard E. Sonntag , Gordon J. Van Wylen , Pierre Desrochers, ERPI, 2004