L’essentiel du cours 503
À titre d’exemple nous allons étudier le moteur de Stirling dont une vue en coupe est représentée
sur la figure 19.1.
Résistance chauffante
Piston moteur
Piston de refoulement
Volant
Eau de refroidissement
Laine de cuivre
Figure 19.1. Vue en coupe du moteur de Stirling étudié.
Le moteur est constitué d’un cylindre en verre, d’un piston moteur, d’un piston de refoulement et d’un volant. Le cylindre en verre comporte deux parties : une partie chaude haute au
sommet de laquelle se trouve une résistance chauffante et une partie froide basse autour de laquelle
circule l’eau de refroidissement. Le piston moteur effectue, à la montée, la compression de l’air intérieur au cylindre et récupère, à la descente, le travail fourni lors de la détente de celui-ci. Le piston
de refoulement est entraîné par le volant, avec un déphasage de 90° par rapport au piston moteur.
Il s’agit d’un piston creux qui sert à faire passer l’air de la partie chaude vers la partie froide et
inversement. Lorsque l’air traverse ce piston, il passe à travers un régénérateur constitué de laine
de cuivre. Celle-ci récupère de l’énergie du gaz chaud par transfert thermique, puis la restitue au
gaz froid. Lorsque le piston moteur est en position haute ou basse, le piston de refoulement est en
mouvement, et réciproquement.
Les quatre étapes du cycle sont représentées sur la figure 19.2 et développées ci-dessous :
(a)
(b)
(c)
(d)
Figure 19.2. Fonctionnement du moteur de Stirling.
© Dunod. Toute reproduction non autorisée est un délit.
partagelivrescpge.blogspot.com
À titre d’exemple nous allons étudier le moteur de Stirling dont une vue en coupe est représentée
sur la figure 19.1.
Résistance chauffante
Piston moteur
Piston de refoulement
Volant
Eau de refroidissement
Laine de cuivre
Figure 19.1. Vue en coupe du moteur de Stirling étudié.
Le moteur est constitué d’un cylindre en verre, d’un piston moteur, d’un piston de refoulement et d’un volant. Le cylindre en verre comporte deux parties : une partie chaude haute au
sommet de laquelle se trouve une résistance chauffante et une partie froide basse autour de laquelle
circule l’eau de refroidissement. Le piston moteur effectue, à la montée, la compression de l’air intérieur au cylindre et récupère, à la descente, le travail fourni lors de la détente de celui-ci. Le piston
de refoulement est entraîné par le volant, avec un déphasage de 90° par rapport au piston moteur.
Il s’agit d’un piston creux qui sert à faire passer l’air de la partie chaude vers la partie froide et
inversement. Lorsque l’air traverse ce piston, il passe à travers un régénérateur constitué de laine
de cuivre. Celle-ci récupère de l’énergie du gaz chaud par transfert thermique, puis la restitue au
gaz froid. Lorsque le piston moteur est en position haute ou basse, le piston de refoulement est en
mouvement, et réciproquement.
Les quatre étapes du cycle sont représentées sur la figure 19.2 et développées ci-dessous :
(a)
(b)
(c)
(d)
Figure 19.2. Fonctionnement du moteur de Stirling.
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