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Optimisation d'une machine frigorifique à  absorption-diffusion nh3-h2o-h2

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par Souad Himoun
Université Djillali Liabès Algérie - Magister en génie mécanique 2009
  

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Liste des figures:

Chapitre I : Recherche bibliographique

Figure I.1.a. Refroidisseur de liquide à absorption à simple étage, Série ABS-PRC005-EN 465KW

17 17 19 19

23

24

39

40 42 44 44

Figure I.1.b. Refroidisseur de liquide à absorption à doubles étages, Série ABSC 390 a 6000 KW

Figure I.2. Les principaux couples binaires les plus utilisés en industrie

Figure I.3.a. Schéma de principe d'une machine à absorption NH3-H2O .

Figure I.3.b Schéma technologique d'une machine à absorption NH3-H2O.

Figure I.4. Diagramme de Merkel relatif au couple NH3-H20.

Figure I.5 Diagramme d'Oldham relatif au couple NH3-H20.

Chapitre II : Étude des propriétés thermodynamiques de la solution NH3-H2O

Figure II.1. Les paramètres fondamentaux des substances pures

Figure II.2. Les coefficients pour les équations (II.13.17.21.22.23.24.25.26)et (II.32.33.34)

Figure II.3. Les coefficients pour les équations (II.59.60.61.62)

Figure II.4. La densité de la solution NH3-H2O liquide.

...

45

45

46
48

50

51
51

Figure II.5. La viscosité dynamique de la solution NH3-H2O liquide

Figure II.6. La conductivité thermique de la solution NH3-H2O liquide.

Figure II.7. La chaleur spécifique isobare de la solution NH3-H2O liquide

Figure II.8. La chaleur spécifique isobare de l'hydrogène

Figure II.9. La conductivité thermique de l'hydrogène

Figure II.10. La viscosité dynamique de l'hydrogène

Figure II.11. L'enthalpie massique de l'hydrogène

Chapitre III : Étude thermodynamique et thermique de la machine frigorifique à absorption diffusion

Figure III.1. Description schématique du cycle à absorption-diffusion NH3-H2O-H2 .

52

Figure III.2. La variation de la température dans l'évaporateur.

53

Figure III.3. La variation de la température dans le condenseur.

69

Figure III.4. La variation de la température dans le bouilleur.

69

Figure III.5. La variation de la température dans l'échangeur gaz-gaz S1

72

Figure III.6. La variation de la température dans la colonne de rectification

73

Figure III.7. Les coefficients pour l'équation (III.62) .

74

Figure III.8. Les coefficients pour l'équation (III.67)

74

Figure III.9. Démarche de calcul pour le diagramme d'Oldham

75

Figure III.10.Démarche de calcul pour les réseaux d'isobares

75

Figure III.11.Démarche de calcul pour les réseaux d'isothermes .. 76

Figure III.12.Démarche de calcul pour les lignes de condensation 77

Figure III.13.Démarche de calcul pour les courbes liquide-vapeur 77

Chapitre IV : Simulation numérique et validation des résultats

Figure IV.1. Le programme SARM 2 tel qu'il s'affiche à l'écran 69

Figure IV.2. Exemple de calcul thermique d'un cycle à absorption-diffusion 69

Figure IV.4. Diagramme de Merkel automatisé 72

Figure IV.5. Diagramme d'Oldham automatisé, (LogP,T) 73

Figure IV.7. Diagramme de Mollier (log P, h) pour l'ammoniac 75

Figure IV.8. Diagramme de Mollier (logP,h) pourl'eau 75

Figure IV.9. Exemple de calcul des paramètres thermodynamiques et de transport pour NH3 et H2O 76

Figure IV.10. Variation du COP= f (Tb,Tab) avec TC=20 °C 77

Figure IV.11. Variation du COP= f (Tb,Tab) avec TC=25 °C 77

Figure IV.12. Variation du COP= f (Tb,Tab) avec TC=30 °C ,T0=-5 °C 77

Figure IV.13. Variation du COP= f (Tb,Tab) avec TC=30 °C ,T0=0 °C 77

Figure IV.14. Variation du COP= f (Tb,Tab) avec TC=40 °C ,T0=-5 °C 77

Figure IV.15. Variation du COP= f (Tb,Tab) avec TC=40 °C ,T0=0 °C 77

Figure IV.16. Variation du COP= f (Tb,Tab) avec TC=20 °C ,T0=-5 °C 78

Figure IV.17. Variation du COP= f (Tb,Tab) avec TC=30 °C ,T0=5 °C 78

Figure IV.18. Variation du COP= f (Tc,Tab) avec Tb=75 °C ,T0=5 °C 78

Figure IV.19. Variation du COP= f (TC,Tab) avec Tb=100 °C ,T0=5 °C 79

Figure IV.20. Variation du COP= f (Tc,Tab) avec Tb=140 °C , T0=5 °C 79

79

Figure IV.21. Variation du COP= f (T11,T3) avec Tab=20 °C et T0=5 °C

80

Figure IV.22. Variation du COP= f (T11,T3) avec Tab=25 °C et T0=5 °C.

80

Figure IV.23. Variation du COP= f (T11,T3) avec Tab=30 °C et T0=5 °C 80

Figure IV.24. Variation du COP= f (T11,T3) avec Tab=35 °C et T0=5 °C 80

Figure IV.25. Variation du facteur de circulation f (Tb,Tc ) avec Tab=20 C et T0=5 C. 81

Figure IV.26. Variation de la chaleur latente de vaporisation de l'NH3= f (T)

82

Figure IV.27. Variation de ÄS de l'NH3=f(T)

Figure IV.28. Variation du volume liquide NH3=f(T)

82

Figure IV.29. Variation du volume gazeux NH3=f(T)

Figure IV.30. Variation de la chaleur latente de vaporisation de l'H2O=f(T) 82

Figure IV.31. Variation de ÄS de l' H2O=f(T)

Figure IV.32. Variation du volume liquide H2O =f(T) 82

Figure IV.33. Variation du volume gazeux H2O =f(T)

82

Figure IV.34. Résultats obtenus par le test de validation

86

Figure IV.37. Comparaison de nos résultats sur l'erreur moyenne et ceux de Bourseau à Tc=30 °C et T0=5°C

Figure IV.39. Comparaison des résultats du COP obtenus par Bourseau et nous avec) avec T0=5 °C,

Tc=40°C......................................................................................................................... 86

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"Des chercheurs qui cherchent on en trouve, des chercheurs qui trouvent, on en cherche !"   Charles de Gaulle