Calculs sur le cycle de l'air comprimé pour une motorisation

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par bernardd » 17/05/10, 11:04

chatelot16 a écrit :non ! adiabatique veut dire sans echange de chaleur pendant la detente , mais ne veut absolument pas dire rendement =1


1- je définissais une efficacité pour un système composé d'un réservoir d'air comprimé et d'un moteur à décompression. Je ne parlais pas de rendement, tu peux te reporter aux définitions si ce n'est pas encore clair ;

2- pour l'étude d'un tel système, il est défini (depuis très longtemps...) 2 détentes idéales, qui encadrent toute détente réelle. Ce sont les détentes idéales (ie qui n'existent pas en vrai) nommées respectivement "adiabatique réversible" et "isotherme".

Il se trouve que la définition de la détente adiabatique réversible comprend l'absence de tout échange d'énergie thermique avec l'extérieur du système défini.

L'efficacité énergétique du système est définie comme le rapport entre l'énergie en sortie, c'est à dire le travail accompli par la détente de l'air comprimé, et l'énergie en entrée, c'est à dire l'énergie de l'air comprimé contenu dans le réservoir, tel un ressort prêt à se détendre.
Eff=Esortie/Eentrée

En l'absence de transfert d'énergie thermique avec l'extérieur du système dans la détente adiabatique réversible, où passerait l'énergie de l'air comprimé en entrée si elle ne passait pas dans le travail mécanique en sortie ?
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par bernardd » 17/05/10, 11:37

Ptilu a écrit :Pourtant il y a quelques jours, tu m'as assuré que ce n'était pas comme ça que tu comptais l'efficacité... Je croyais qu'il fallait se mettre d'accord sur les définition.


Justement, ce n'est pas une définition. J'ai posé des définitions qui me semblent claires.

Dans le cadre de ces définitions, on calcule une efficacité énergétique à partir d'un même système de départ, dans le même état initial.

Il se trouve donc que l'énergie en entrée est la même, que la détente utilisée ensuite soit une détente adiabatique réversible (idéale), une détente isotherme (idéale) ou une détente réelle, quelque part entre adiabatique réversible et isotherme.

Il est donc normal que le dénominateur (sous la fraction !) permettant de calculer l'efficacité énergétique dans chaque cas de détente soit le même !

Et il se trouve qu'il est calculé facilement par la détente adiabatique réversible...

Ptilu a écrit : En fait je crois que tu aimes ça faire tourner en bourriques les usagés de ce fil


maintenant que tu le dis, je me demande.... Image

Et ça fonctionne ? Image

Ptilu a écrit :afin de retarder le moment où tu devras apporter des preuves de ce que tu avance...


En l'occurrence, toutes les définitions pour la phase de détente sont posées (et maintenant dans le bons sens ;-), il n'y a rien de spécial à prouver, et en aucun cas les applications numériques plus ou moins raffinées ne changeront les raisonnements.

Donc si tu vois une erreur de raisonnement ou si tu souhaites poser d'autres définitions, tu peux le faire sans attendre.

Ptilu a écrit :En quoi la détente adiabatique serais l'énergie dépensée, ou maximale récupérable,


Tu as lu cela où ?

Ptilu a écrit :parce que pour moi c'est ça le dénominateur d'une efficacité ou d'un rendement (respectivement)...


J'ai pas écrit cela ?

Ptilu a écrit :Tient je vais te donner un exemple :
puissance d'une voiture : 100 ch
puissance d'un cheval : 1 ch


Je n'ai rien compris à ton exemple, tu changes de système étudié...
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par Ptilu » 17/05/10, 12:49

Je te répète (encore et encore) que l'efficacité ce calcule sur un cycle thermodynamique. Tu ne peux donc pas calculer une efficacité que sur une transformation (isenstrope ou isotherme)...
Je pense que c'est assez clair alors arrête de nier cet argument. Sur ton système tu ne peux pas définir d'efficacité. Sinon, tu aurais put fournir un calcul plus détailler...

En effet en quoi l'énergie d'entrée serais l'énergie récupérable en cas de détente isentrope? Qui est un travail de sortie. C'est en ça que tu mélange tout et que tu compte mal.

Pour le coup du cheval, oui j'ai changé de système, j'ai comparé 2 grandeur de sortie qui n'avais rien de comparable et d'où ton incompréhension... Mais je n'ai fait que poser un calcul absurde tout en appliquant exactement ton résonnement. Et heureusement tu as compris où était l'absurdité ;).

Ptilu a écrit:
En fait je crois que tu aimes ça faire tourner en bourriques les usagés de ce fil



maintenant que tu le dis, je me demande....

Et ça fonctionne ?


Evidement... Mais en quoi est ce constructif?
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par bernardd » 17/05/10, 13:20

Ptilu a écrit :Je te répète (encore et encore) que l'efficacité ce calcule sur un cycle thermodynamique.


Mais tu ne dis toujours pas de quel cycle tu parles : cycle d'un moteur ou cycle de vie de la filière "air comprimé" ?

Ptilu a écrit :En effet en quoi l'énergie d'entrée serais l'énergie récupérable en cas de détente isentrope? Qui est un travail de sortie. C'est en ça que tu mélange tout et que tu compte mal.


A la fin de la détente, le réservoir est "vide", compte tenu du raccourci populaire indiquant que la pression de l'air dans le réservoir est à l'équilibre avec la pression atmosphérique, ie à la même pression que l'atmosphère. Le travail mécanique s'est donc arrêté et l'on peut convenir qu'il ne reste plus d'énergie (ce qui est une approximation, il faudrait calculer le travail restant par rapport à un vrai vide "absolu", qui n'existe d'ailleurs pas non plus ;-).

S'il ne reste plus d'énergie dans le réservoir, où est-elle passée ? On parle bien d'une détente adiabatique réversible idéale.
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par Ptilu » 17/05/10, 13:33

Du cycle du moteur... Je te l'avais déja dit...
En thermo, si tu veux récupérer un travail, tu doit réaliser un cycle. Si tu ne peux faire de cycle avec ton système c'est que tu ne peux pas calculer d'efficacité.
Si tu me soutient le contraire, apporte en les preuves.

Mais s'il te plais, retient ce que je vient de dire car j'en ais marre de me répéter.
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par bernardd » 17/05/10, 13:47

Ptilu a écrit :Mais s'il te plais, retient ce que je vient de dire car j'en ais marre de me répéter.


Tu reposes effectivement une question que tu as déjà posée, il me semble, à laquelle je répond inlassablement. et patiemment.

Le "moteur à décompression" minimal que je connais est constitué soit d'un vérin à double effet, soit de 2 vérins à simple effet reliés mécaniquement entre eux.

Je ne comprend toujours pas pourquoi on ne pourrait pas calculer l'efficacité énergétique d'un vérin.
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par Ptilu » 17/05/10, 13:54

Car il ne sagit pas d'un cycle moteur... Mais d'une seule transformation!

D'où l'impossibilité de parler d'efficacité uniquement sur le système réservoir-vérin...
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par chatelot16 » 17/05/10, 14:16

a la fin de la detente adiabatique ton reservoir est vide ( enfin presque il reste la pression atmospherique pas le vide) mais ce qui compte dans ta detente adiabatique n'est pas ce quil reste dans le reservoir mais ce que devient l'air que tu a detendu !

avant: air dans le reservoir comprimé et a temperature ambiante
apres: air a pression ambiante a basse temperature en grand volume dispersé autour de ton moteur

de moteur adiabatique n'est pas isolé il y a de la matiere qui entre et qui sort

le moteur adiabatique fait de l'air froid : la quantité de froid produite est deja sortie en chaleur par le compresseur

aucun frigidaire ne fonctionne gratuitement : si le moteur adiabatique fait le frigidaire c'est qu'il fait moins bien le moteur
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par bernardd » 17/05/10, 14:26

Ptilu a écrit :Car il ne sagit pas d'un cycle moteur... Mais d'une seule transformation!


Quand le volume intérieur du vérin est inférieur au volume du réservoir, il s'agit de détentes successives.

Au sens formel, l'expression de "cycle thermodynamique" du système étudié (réservoir + moteur) pour chaque détente unitaire est fausse puisque l'on ne revient pas à l'état initial du système à chaque détente unitaire.

Au niveau mécanique, on retrouve bien les positions des pièces mobiles à chaque détente unitaire, mais les pressions et donc les énergies ont changé entre chaque détente unitaire, et a fortiori par rapport à l'état initial du système.

Ptilu a écrit :D'où l'impossibilité de parler d'efficacité uniquement sur le système réservoir-vérin...


Celle-ci, il va falloir l'encadrer... Je refuse de revenir à la définition de l'additivité !

Mais revenons à nos moutons. Des avis avisés sur les définitions du système et des efficacités dans les différents types de détentes ?
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par bernardd » 25/05/10, 23:30

Désolé, je n'avais pas vu ce post le jour où il était paru.

chatelot16 a écrit :aucun frigidaire ne fonctionne gratuitement : si le moteur adiabatique fait le frigidaire c'est qu'il fait moins bien le moteur


Tout à fait, mais il s'agit bien d'une détente adiabatique réversible, il n'y a pas d'échange : pas d'addition mais pas de perte non plus, d'où une efficacité thermodynamique de 1.

Et le froid obtenu naturellement permet "d'attirer" la chaleur extérieure, si on enlève "l'isolant idéal" imposé par la définition de la détente adiabatique : on entre dans le monde réel, le maximum de chaleur entrante étant atteint dans le cas idéal isotherme.

Dès que le matériau n'est pas un "isolant idéal", la chaleur entrante vient s'additionner à l'énergie de l'air comprimé et l'efficacité devient supérieure à l'efficacité de la détente adiabatique réversible, donc supérieure à 1. CQFD
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