Cours en ligne et simulateur de thermodynamique appliquée

Serveur de propriétés thermodynamiques CTP Lib

CTP Lib est la librairie de calcul des propriétés thermodynamiques du Centre Thermodynamique desProcédés de l'Ecole des Mines de Paris (Mines Paristech).

CTP Lib généralise TEP Lib, en proposant, outre les cubiques, des modèles permettant de représenter les fluides associatifs et/ou formés de molécules longues, grâce aux équations d'état CPA et PC-SAFT.

Elle propose aussi un modèle très précis du CO2, correspondant à l'équation de Span et Wagner, et un modèle du système ammoniac-eau (NH3-H2O) dérivé de celui proposé par Ziegler et Trepp.

Couplée à Thermoptim 2.5, elle permet de calculer les propriétés de mélanges de fluides réels, ce que le progiciel ne peut faire lui-même.

Remarque importante

Nous attirons votre attention sur le fait que l'utilisation de ces bibliothèques requiert une très bonne compétence en thermodynamique des fluides. Il est notamment nécessaire de choisir une équation d'état, puis de définir tout un ensemble de paramètres pour caractériser les corps purs et leurs mélanges, et les valider soit expérimentalement soit par comparaison avec un logiciel de référence, faute de quoi les résultats fournis par le modèle retenu peuvent s'écarter fortement de la réalité.

De plus CTP Lib ne comprend qu'un nombre limité d'équations d'état[1] et de règles de mélange, de telle sorte qu'il n'est pas certain qu'elles seront adaptées au fluide que vous désirez modéliser.

Ce travail de choix du modèle thermodynamique et de ses paramètres peut se révéler délicat et relève de votre seule responsabilité.

Documentation scientifique

Vous trouverez dans ce portail des pages présentant de manière générale les progiciels de calcul des mélanges de fluides et la thermodynamique des fluides réels.

Nous renvoyons aussi le lecteur aux références ci-dessous.

Ch. COQUELET, D. RICHON, Propriétés thermodynamiques, Détermination pour les fluides purs, Techniques de l'Ingénieur, BE 8 030

Ch. COQUELET, D. RICHON, Propriétés thermodynamiques, Détermination pour les mélanges, Techniques de l'Ingénieur, BE 8 031

Installer CTP Lib

Attention : La bibliothèque CTP Lib est actuellement en cours de développement et ne sera officiellement déployée qu'ultérieurement. Si vous désirez participer aux tests, contactez par mail Renaud Gicquel.

Pour installer CTP Lib, téléchargez l'archive ci-dessous, puis décompressez-la et suivez les instructions suivantes :

  • remplacez votre fichier extUser2.zip par celui de l'archive si vous n'utilisez pas de classes externes particulières ;

  • sinon, chargez dans votre fichier extUser2.zip la classe externe CTPlib.class contenue dans le fichier extUser2.zip de l'archive, en respectant la structure interne de l'archive ;

  • placez les bibliothèques bibCTP.jar et jdom.jar dans le répertoire d'installation de Thermoptim ;

  • recopiez dans votre fichier mel_ext.txt du répertoire data les lignes qui vous intéressent depuis celui qui est contenu dans l'archive ;

  • placez dans le répertoire mixtures le fichier CTPlib.mix et le dossier CTPlib_MEL, qui contiennent la liste des systèmes considérés et les fichiers de données qui les définissent.

Vous pouvez alors commencer à utiliser ces systèmes pour créer des mélanges, en suivant les indications de la section 2.6.2 Création d'un mélange externe du tome 3 du manuel de référence de Thermoptim.

 Documentation d'utilisation

Vous trouverez ci-dessous un lien vers la documentation d'utilisation de cette bibliothèque, qui explique notamment comment définir les fichiers de données des mélanges externes.

Comme indiqué dans cette documentation, l'équation donnant la capacité thermique molaire Cp du gaz idéal peut être donnée sous deux formes. Le tableur Cpgas_DIPPR_Thopt.xls ci-dessous permet de convertir les valeurs de l'équation du DIPPR en valeurs polynomiales pouvant être intégrées formellement.

Le tableur ajustCp.xlsx permet quant à lui de déterminer les coefficients du Cp à partir d'un ensemble de couples (température (K), Cp (kJ/kg/K), en opérant comme indiqué dans sa feuille de calcul

Enfin, il est possible de créer des diagrammes (T,s) et (h, P) simplifiés de mélanges en utilisant la classe externe CreateMixtureCharts .

doc_Util_CTPlib.pdf

CTPLibFiles.zip

Cpgas_DIPPR_Thopt.xls

ajustCp.xlsx

  1. Equations d'état

    Pour une phase de masse unitaire, deux grandeurs suffisent pour déterminer l'état d'un système. Il en résulte qu'existent des équations reliant chaque variable d'état à deux d'entre elles indépendantes : v = f(P,T). On appelle équations d'état de telles relations, fondamentales en pratique. Selon le problème posé, on retient le plus souvent les couples suivants : (pression, volume), (pression, température), (température, volume).

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