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

[Remundo]

Je vais peut-être dire une connerie, mais pourquoi pas faire marcher directement le moteur à l'azote ?

pas trop souvent alors, car à chaque cycle on perd de l'énergie,

non l'azote, par son état liquide cryogénique est plutôt vu ici comme une méthode de stockage temporaire, comme le serait l'eau d'une station de pompage et turbinage par son dénivelé.

[Eric DUPONT]

ce que dit Eric ici en des termes un peu approximatifs est exact, en fait il parle d'une compression isotherme d'un gaz parfait avec une machine idéale, suivie d'une détente dans les mêmes conditions.

Pour des machines lentes avec des gros échangeurs thermiques, c'est jouable, mais bien sûr il y a quand même des pertes.

le gaz n'a pas besoin d’être parfait pour que ce soit réversible a 100%. l'eau diffusé dans les cylindre font de tres bon échangeurs.

[Remundo]

ne pas confondre l'agent thermique et les fluides caloporteurs...

sinon un "gaz parfait" est un fluide dans lequel il n'y a aucune friction, en réalité il y a toujours un peu de viscosité, dans les liquides aussi.

[Eric DUPONT]

l'eau dans le cylindre absorbe la chaleur de chaleur de compression.

[Remundo]

peut-être mais tu es HS ici, on a déjà discuté de cette "idée" qui me laisse perplexe, former des cristaux de glace dans un compresseur/détendeur à pistons...

Tes caloporteurs doivent être séparés de l'air à liquéfié, même l'humidité résiduelle de cet air doit être chassée avant la liquéfaction.

[Eric DUPONT]

je parle de la compression de l'air isotherme avec de l'eau plutot que par un ou des echangeurs

[Remundo]

à la compression c'est gênant aussi ; l'eau devient liquide, ou est déjà liquide, en tant que fluide incompressible, il faut vraiment faire attention à ne pas casser la mécanique...

[obelix39]

Je ne crois pas me tromper en disant que toutes les pertes qui entraînent une baisse de rendement sont thermiques, que ce soient des frottements mécaniques, des échauffements de câbles électriques par le passage du courant, etc ... Lors d'une production d'énergie potentielle mécanique, que ce soit en remontant une masse pour profiter de la gravité, en compressant de l'air pour profiter de la force de pression, ou en faisant tourner une masse à grande vitesse pour profiter de son énergie d'inertie, etc ... Si on récupère la totalité de l'énergie thermique dissipée, on obtient un rendement de 100 %, C'est exact ?

ça dépend comment tu comptes l'énergie et ce que tu veux en faire. Numériquement oui, l'énergie se conserve, donc si tu sommes les pertes + le travail méca récupéré, tu trouveras tout ce qui a été fournie à la machine

Pour rester dans le sujet (Calculs sur le cycle de l'air comprimé pour une motorisation), si on compresse de l'air en vue de faire tourner un moteur à air comprimé, on produit environ 65 % de force mécanique sous forme d'air comprimé stocké dans un réservoir, et on produit 35 % de chaleur dont on peut en récupérer 94 % (c'est ce qui se fait dans l'industrie) à des fins de chauffage, production d'eau chaude, d'air chaud, etc ... Même si les énergies produites sont différentes, à partir du moment où elles sont utilisées, ce ne sont pas des pertes mais bien de l'énergie "utile". On peut donc comprimer de l'air en utilisant 97 % de l'énergie de départ. Je trouve ça plutôt bien! Le fait de ne pas récupérer la chaleur lors de la compression rend l'utilisation de l'air comprimé peu rentable, et c'est le cas je crois de la voiture de Guy Nègre.

Reste à voir le rendement du moteur ...

[Remundo]

oui c'est une forme de cogénération : les pertes thermiques sont dissipées pour chauffer une habitation. On peut ainsi monter à des rendements élevés, jusqu'à 100%, mais chauffer à 20°C une maison est beaucoup moins noble que d'actionner mécaniquement une machine ou produire de l'électricité.

L'énergie "utile" a des nuances, une noblesse ou pas, et son comptage sous la forme de "rendement" (on parle aussi d'efficacité qui est une notion élargie des rendements) dépend grandement d'une certaine subjectivité dans la définition mathématique du rendement.

[obelix39]

oui c'est une forme de cogénération : les pertes thermiques sont dissipées pour chauffer une habitation. On peut ainsi monter à des rendements élevés, jusqu'à 100%, mais chauffer à 20°C une maison est beaucoup moins noble que d'actionner mécaniquement une machine ou produire de l'électricité.

L'énergie "utile" a des nuances, une noblesse ou pas, et son comptage sous la forme de "rendement" (on parle aussi d'efficacité qui est une notion élargie des rendements) dépend grandement d'une certaine subjectivité dans la définition mathématique du rendement.

Bien sûr, en introduisant une notion de noblesse on fait baisser le rendement ... A moins que ce ne soit pour toi qu'une façon d'exprimer que tu n'aimes pas l'air comprimé ?