Bilans exergétiques

Cette séance explique comment dresser le bilan exergétique d’un cycle.

La théorie de l’exergie, présentée succinctement section 2.5 du tome 1 (le lien ci-dessous vous donne accès à l’extrait du manuel correspondant), fournit un cadre tout à fait rigoureux pour quantifier la qualité thermodynamique d’un système quelconque, ouvert ou fermé, en régime dynamique ou non.

Elle est de plus en plus acceptée comme l’outil privilégié pour comparer et optimiser les cycles thermodynamiques, grâce aux bilans exergétiques.

Elle définit une méthode d’analyse intégrée qui englobe les deux premiers principes de la thermodynamique, et permet ainsi de tenir compte à la fois des quantités d’énergie mises en jeu et de leur qualité, ce que le premier principe ne permet pas de faire.

Référence cours :

“Bases de thermodynamique / Exergie”

“Cycles / Bilans exergétiques”

tome 1, section 2.5, tome 2, section 1.2

Pour suivre la présentation, passez à l’étape suivante

(Séance réalisée le 22/02/05 par Renaud Gicquel)

Bilans énergétiques

Exergie, bilans exergétiques

Bilans exergétiques

Δxhi=τ-Δxh+Σk=1nxqk

Bilans exergétiques

-τ=Σk=1nxqk-Δxh-Δxhi

Calcul des exergies entrantes et sortantes

Bilans exergétiques

Δxhi= Σk=1nxqk -Σk=1pmkΔxhk +Σk=1qτk

Bilans exergétiques

ηx=1- Σ(Δxhij) Σ(Δxqj)+Σ(τj)

Bilans exergétiques

Δxhi=mΔh-mΔxh

Δxhi=-mΔxh+(1-T0T)mΔh

Présentation du tableur

Sur le plan pratique, et bien que la procédure ne soit pas encore automatisée dans le progiciel, l’établissement du bilan exergétique d’un cycle peut être fait de la manière suivante lorsqu’il est modélisé dans Thermoptim :

Pour faciliter l’établissement des bilans exergétiques, deux documents vous sont proposés à partir des hyperliens ci-dessous :

Les notes de cours "Bilans exergétiques" expliquent de manière détaillée comment procéder.

Les activités suivantes expliquent la structure du tableur

Fichier de résultats de Thermoptim

Bilans exergétiques

Bilans exergétiques

Bilans exergétiques

Bilans exergétiques

Bilans exergétiques

Bilans exergétiques

Cette séance explique comment en pratique dresser le bilan exergétique d’un cycle.

Elle montre comment pour cela utiliser les résultats de Thermoptim dans un tableur.

Nous mettrons en application cette méthodologie pour analyser quantitativement les irréversibilités de divers systèmes énergétiques :