EXAMEN ANNEE SCOLAIRE :……2010/2011…….

MATIERE :……THERMODYNAMIQUE………ENSEIGNANT : …Pr. Lotfi AMMAR …CLASSE :……………3 EM1 & EM4………………..

DATE :…….10 Février 2011 ……DUREE :…… 1H 30………………DOCUMENTS :………AUTORISES……NB. DE PAGES :…………1…………

PROBLEME N°1: (10/20)

Un cycle frigorifique opérant avec du R134 a. Les conditions d’entrée au compresseur sont 4 bars et20°C. A l’entrée de la vanne de détente, les conditions sont 12 bars et 40°C. Le compresseur étantadiabatique.

Après avoir tracé le cycle sur le diagramme T-s, déterminer :

1) Le coefficient de performance COP du cycle.

2) Et si le débit massique est 5 kg/mn, la capacité frigorifique en frigories/heure (fg/h).

PROBLEME N°2: (10/20)

Un bateau à vapeur est propulsé par un cycle de

Rankine représenté par le diagramme T-s ci-contre.

Avec les données suivantes :

PH= 12 bars

PB= 1 bar

T3= 300°C

h3= 3047 kJ/kg

h4= 2626 kJ/kg

h1= 209 kJ/kg

Déterminer:

1) L’humidité à la sortie de la turbine en %.2) La température à l’état 1.3) Le travail de la pompe en kJ/kg.4) Le rendement thermique du cycle.

CORRECTIONExamen thermo. (2010/2011)

PROBLEME N°1: (10/20)

Détermination des propriétés des 4 états :

h1=h(4 b,20°C)= 265,9 kJ/kg

s1= 0,963 kJ/kg.K

s2=s1 et P2= 12 bars h2= 290,3 kJ/kg

h3 hf (40°C) = 108,27 kJ/kg = h4 (laminage)

1) 1 4

2 1

h h 265,9 108, 27COP

h h 290,3 265,9

6,46

2) F 1 4

kg 1mn kJQ m(h h ) 5 (265,9 108,27) 13,14 kW

mn 60s kg

FQ = 13,14 x 860 fg/h = 11,3 103 fg/h

PROBLEME N°2: (10/20)

1) Le titre à l’état 4 (sortie de la turbine) : 4 f4

fg

h h (1 b) 2626 417,46x 0,978

h (1 b) 2258

= 2,2 %

2) h1= 209 kJ/kg hf (T) T1 50°C

3) p 1 2 1p3

1 f f

w v (P P ) 1,012w (12 1)

v v (h 209) 1,012 cm / g 10

1,11 kJ/kg

4) h2=h1 +wp = 209 + 1,11 = 210 kJ/kg

3 4th

3 2

h h 3047 26260,148 (

h h 3047 210

14,8 %)