Génie Energétique, Exercices et problèmes de thermodynamique. Des principes aux applications aux mac

Résumé : Une vue d'ensemble sur la production de chaleur et surtout de froid dans des domaines de températures de quelques kelvins, jusqu'à quelques centaines de degrés Celsius et des problèmes types, relativement complexes, entièrement résolus.

Alors que de nombreux domaines du génie énergétique relèvent à la fois de la mécanique des fluides et de la thermodynamique, ces deux matières sont généralement enseignées séparément et de manière tout à fait déconnectée. A contrario, dans un souci d'efficacité, cet ouvrage pédagogique propose une présentation mêlant intimement les deux disciplines. Une partie importante du livre est consacrée à la connaissance des milieux fluides, à leur nature, à leurs états (liquide ou gazeux) et à leurs évolutions lors des écoulements ou de leurs transformations thermodynamiques. Ces aspects faisant naturellement appel aux diverses lois de bilans, ainsi qu'aux principes de la thermodynamique, des chapitres spécifiques leur sont consacrés. En complément et bien qu'apparaissant quelque peu en marge de ces analyses, mais nécessaire à la compréhension de certaines machines thermiques, un chapitre est dédié à l'étude pratique de la combustion. Enfin, dans le dernier tiers de l'ouvrage consacré aux applications sont analysés, d'une part le fonctionnement des machines hydrauliques et de compression ou détente des gaz, et d'autre part celui des moteurs thermiques et des machines frigorifiques.

Une approche théorique approfondie des différents transferts de quantité de mouvement, d'énergie et de matière par les processus diffusifs, convectifs et ondulatoires, ainsi que leur couplage, illustrée par quelques applications sous forme d'exercices corrigés

L'ouvrage propose un vaste choix de problèmes typiques portant sur des machines couramment employées dans les secteurs de l'énergie. Afin d'en faciliter la compréhension, les solutions détaillées sont précédées dans chaque chapitre par des rappels de cours. Quelles que soient les machines considérées, leur fonctionnement est basé sur l'évolution énergétique du fluide, compressible ou incompressible, qui les traverse. Ainsi, deux chapitres sont d'abord consacrés à des rappels et problèmes concernant, d'une part, les bases de la mécanique des fluides, et d'autre part, les principes de la thermodynamique et le comportement des gaz. Deux autres chapitres qui ont également un caractère général concernent l'analyse dimensionnelle et la similitude, puis les écoulements en conduite. Un important chapitre traite des turbomachines hydrauliques, (pompes centrifuges et axiales, turbines hélico-centrifuges, axiales et du type Pelton), de leurs caractéristiques géométriques et de leur implantation sur des réseaux. Trois chapitres sont consacrés aux machines à fluides compressibles. L'un d'eux concerne les compresseurs volumétriques (alternatifs et rotatifs). Un autre aborde les moteurs alternatifs à combustion interne, à allumage commandé ou diesel et traite la problématique de la combustion. Enfin le dernier chapitre est relatif aux turbomachines à fluides compressibles (compresseurs centrifuges et axiaux multi-étagés, turbines à vapeur, turbines à gaz et turboréacteurs).