Cycles thermiques [ LMECA2150 ]

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• MECA 2855,Thermodynamique et Energétique.

• Concept de l'exergie, application en transfert de chaleur, combustion, analyse de cycles moteurs
• Analyse énergétique et exergétique des cycles de Rankine-hirn avec soutirages multiples et resurchauffe
• Analyse énergétique et exergétique des cycles de Brayton (turbine à gaz)
• Analyse énergétique et exergétique des cycles combinés TGV (Turbine Gaz Vapeur)
• Analyse énergétique et exergétique des cycles utilisés en cogénération

Eu égard au référentiel AA du programme « Master ingénieur civil mécaniciens », ce cours contribue au développement, à l'acquisition et à l'évaluation des acquis d'apprentissage suivants :

• AA1.1, AA1.2, AA1.3
• AA2.1, AA2.2, AA2.3
• AA3.1, AA3.3
• AA4.1, AA4.2, AA4.3, AA4.4
• AA5.4, AA5.5, AA5.6
• AA6.3, AA6.4

Plus précisément, au terme du cours, l'étudiant aura les connaissances et aptitudes requises pour la conception de systèmes thermodynamiques, ainsi que l'évaluation quantitative et critique de ceux-ci.

Plus particulièrement :

• d'utiliser la notion d'exergie pour évaluer les performances thermodynamiques d'un cycle moteur et de complémenter l'analyse énergétique
• de formuler une analyse détaillée, et de la présenter sous forme graphique, des pertes et irréversibilités occasionnées au niveau de chaque composant d'un cycle moteur
• de formuler les hypothèses et les modèles appropriés pour la mise au point d'un modèle complet de cycle combiné
• de mettre au point un logiciel avec interface utilisateur permettant de modéliser un cycle combiné (TGV) sous différentes conditions

Note totale = Note projet (40%) + Note Examen (60%)

Note projet = note rapport (80%) + note code de calcul (20%)

Examen: écrit à livre fermé (3h-4h), questions théoriques/compréhension et Pbs/Exs à résoudre. Tables/diagrammes fournis.

Le cours est présenté sous forme de diapositives (format électronique). Certains développements et rappels des bases en thermodynamique seront effectués au tableau. La présence au cours est fortement recommandée dans la mesure où un lien permanent sera expliqué entre les équations et la théorie et leur implication/signification pratique. Afin de mettre en pratiques les concepts du cours, un projet est organisé sur toute la durée de la'session d'automne. Des séances de suivi sont organisées une fois par mois.

Chapitre 1: Caractérisation des performances énergétiques des installations thermodynamiques motrices

Chapitre 2: Les installations motrices à vapeur

Chapitre 3: Les turbines à gaz'

Chapitre 4: Les installations motrices à cycles combinés

Chapitre 5: La cogénération

• "Installations thermiques motrices. Analyse énergétique et exergétique", Joseph Martin et Pierre Wauters, 2e ed., 2011, presses universitaires de Louvain.
• "Eléments de thermodynamique technique",Joseph Martin et Pierre Wauters, 2014, presses universitaires de Louvain.
• Slides disponible sur iCampus
• "Thermodynamique et énergétique: de l'énergie à l'exergie", L. Borel et D. Favrat, Presses polytechniques et universitaires romandes
• 'Fundamentals of Engineering Thermodynamics', John Wiley (last edition)
• M.J. Moran, H.N. Shapiro : Fundamentals of Engineering Thermodynamics, John Wiley,1995.