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Chapitre 6
– ou parfois réversible, à tort comme nous le verrons au chapitre 7 (le second
principe). En fonction des besoins, le sens de circulation du fluide est inversé,
ce qui provoque l’inversion des transferts de chaleur. Ce type de machine
est représenté en figure 6.10.
Figure 6.10 – Agencement d’un climatiseur inversable. En pivotant des deux vannes
de 90
◦ dans le sens anti-horaire, on change la fonction depuis une pompe à chaleur
vers un climatiseur.
Schéma CC-0 Olivier Cleynen
6.3 Rendement des cycles
Le rendement 1 ou l’efficacité í µí¼ d’une machine thermique compare le transfert ou la transformation utile qu’elle effectue avec le coût énergétique
qu’elle engendre. Nous retiendrons la définition de principe suivante :
í µí¼ ≡
|
|
|
|
transfert utile
dépense énergétique
|
|
|
|
(6/3)
Par convention le rendement est toujours exprimé sous la forme d’un
nombre positif ; ainsi nous utilisons une valeur absolue dans l’équation 6/3.
Pour chacun des trois types de machines thermiques, nous allons définir et
quantifier ce « transfert utile » et cette « dépense énergétique ».
6.3.1 Rendement d’un moteur
La fonction d’un moteur thermique, comme ceux que l’on trouve à bord
des automobiles ou dans les centrales électriques, est de produire du travail,
c’est-à-dire une quantité ̇
í µí± net négative (figure 6.11). La dépense engendrée
pour générer ce travail est la chaleur qu’il reçoit, c’est-à-dire la quantité ̇
í µí± in
(provenant usuellement de la combustion de carburant ou de la fission de
noyaux atomiques).
1 Dans le présent ouvrage, nous utilisons indistinctement les termes efficacité
et rendement. Toutefois, certains auteurs font une distinction entre l’efficacité í µí¼
définie en 6/3 et un rendement Φ ≡
í µí¼ réelle
í µí¼ théorique
comparant l’efficacité atteinte en pratique avec l’efficacité maximale atteignable par la machine en théorie. Il faut alors
soigneusement définir les hypothèses associées au calcul de l’efficacité maximale.
Thermodynamique de l’ingénieur par Olivier Cleynen
Chapitre 6
– ou parfois réversible, à tort comme nous le verrons au chapitre 7 (le second
principe). En fonction des besoins, le sens de circulation du fluide est inversé,
ce qui provoque l’inversion des transferts de chaleur. Ce type de machine
est représenté en figure 6.10.
Figure 6.10 – Agencement d’un climatiseur inversable. En pivotant des deux vannes
de 90
◦ dans le sens anti-horaire, on change la fonction depuis une pompe à chaleur
vers un climatiseur.
Schéma CC-0 Olivier Cleynen
6.3 Rendement des cycles
Le rendement 1 ou l’efficacité í µí¼ d’une machine thermique compare le transfert ou la transformation utile qu’elle effectue avec le coût énergétique
qu’elle engendre. Nous retiendrons la définition de principe suivante :
í µí¼ ≡
|
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|
transfert utile
dépense énergétique
|
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(6/3)
Par convention le rendement est toujours exprimé sous la forme d’un
nombre positif ; ainsi nous utilisons une valeur absolue dans l’équation 6/3.
Pour chacun des trois types de machines thermiques, nous allons définir et
quantifier ce « transfert utile » et cette « dépense énergétique ».
6.3.1 Rendement d’un moteur
La fonction d’un moteur thermique, comme ceux que l’on trouve à bord
des automobiles ou dans les centrales électriques, est de produire du travail,
c’est-à-dire une quantité ̇
í µí± net négative (figure 6.11). La dépense engendrée
pour générer ce travail est la chaleur qu’il reçoit, c’est-à-dire la quantité ̇
í µí± in
(provenant usuellement de la combustion de carburant ou de la fission de
noyaux atomiques).
1 Dans le présent ouvrage, nous utilisons indistinctement les termes efficacité
et rendement. Toutefois, certains auteurs font une distinction entre l’efficacité í µí¼
définie en 6/3 et un rendement Φ ≡
í µí¼ réelle
í µí¼ théorique
comparant l’efficacité atteinte en pratique avec l’efficacité maximale atteignable par la machine en théorie. Il faut alors
soigneusement définir les hypothèses associées au calcul de l’efficacité maximale.
Thermodynamique de l’ingénieur par Olivier Cleynen