LMD, Ingénieurs

La couv. porte en plus : "Génie des procédés, LMD, ingénieurs" et "Présentation complète du sujet ; Notions indispensables à acquérir ; Nombreux exemples et applications"

Bibliogr. p. [471]-472. Notes bibliogr. Index

La 4ème de couv. indique : "Thermodynamique et optimisation énergétique des systèmes et procédés permet d'acquérir les notions indispensables en vue de modéliser, simuler et optimiser les systèmes et procédés énergétiques. L'objectif étant de répondre à la question suivante : comment utiliser rationnellement l'énergie en vue d'une transition énergétique et environnementale raisonnée ? La thermodynamique phénoménologique est l'outil privilégié pour cela, tant du point de vue fondamental (physicien) qu'applicatif (ingénieur). La première partie aborde l'ensemble des notions de la thermodynamique en insistant plus particulièrement sur celles relatives au second principe et ses conséquences : analyse thermodynamique et dégradation d'énergie. La deuxième partie rapporte des concepts et méthodes d'étude des systèmes et procédés, en vue de leur optimisation qui revêt deux formes privilégiées : l'optimisation statique et l'optimisation dynamique. La troisième partie enfin, à travers des exemples choisis, illustre les développements précédents. Les applications retenues sont prises dans les domaines de la combustion, de la production de froid, des pompes à chaleur, de l'énergie thermique, et des nouveaux procédés de conversion et de stockage de l'énergie. Cet ouvrage propose une approche originale de la thermodynamique scientifique et technique. Fruit de la grande expérience pédagogique de l'auteur et de sa connaissance approfondie des problèmes industriels, il s'adresse aux étudiants, techniciens et ingénieurs ayant à concevoir, adapter ou suivre des procédés et systèmes mettant en jeu l'énergie sous toutes ses formes."

Étudiants en Licence Master Doctorat, Ingénieurs

P. V Avant-propos Partie 1 Thermodynamique phénoménologique P. 3 Chapitre 1 L'énergie P. 3 1. Introduction P. 3 2. Historique P. 4 3. Définition et formes de l'énergie P. 6 4. Conversion de l'énergie P. 8 5. Transfert d'énergie P. 9 6. Expressions du travail P. 14 7. Quantité de chaleur P. 17 8. Conclusion P. 19 Chapitre 2 Vocabulaire de l'énergéticien P. 19 1. Introduction P. 19 2. Système thermodynamique P. 22 3. État d'un système thermodynamique P. 28 4. Variables d'état P. 30 5. Équations d'état P. 36 6. Conclusion P. 37 Chapitre 3 Premier principe de la thermodynamique, principe de conservation P. 37 1. Introduction P. 38 2. Conservation de la matière P. 53 3. Conservation de l'électricité P. 54 4. Conservation de la quantité de mouvement et du moment de quantité de mouvement P. 61 5. Conservation de l'énergie P. 71 6. Fonction d'état d'un système thermodynamique P. 73 Chapitre 4 Second principe de la thermodynamique, principe d'évolution P. 73 1. Introduction P. 74 2. Réversibilité et irréversibilité P. 78 3. Énoncés classiques du second principe de la thermodynamique. Approche systémique P. 81 4. L'entropie fonction d'état P. 90 5. Expressions différentielle et intégrale de la seconde loi de la thermodynamique P. 93 Chapitre 5 Thermodynamique analytique P. 93 1. Introduction P. 93 2. Transformations thermodynamiques. Schématisation et analyse P. 97 3. Coefficients calorimétriques P. 98 4. Coefficients thermoélastiques P. 99 5. Fonctions thermodynamiques caractéristiques P. 103 6. Critères d'équilibre et de stabilité d'un système P. 106 7. Fluide réel et fluide parfait P. 112 8. Troisième principe P. 117 9. Conclusion P. 119 Chapitre 6 Analyse thermodynamique des dégradations d'énergie P. 119 1. Introduction P. 120 2. Création d'entropie due aux transferts de chaleur P. 133 3. Création d'entropie due aux dissipations visqueuses dans les écoulements P. 137 4. Création d'entropie dans les compressions et les détentes P. 139 5. Création d'entropie due au mélangeage et à la diffusion P. 143 6. Création d'entropie due à des réactions chimiques P. 152 7. Notions sur la thermodynamique des phénomènes irréversibles P. 155 8. Exergie, anergie P. 160 9. Conclusions P. 161 Chapitre 7 Cycles thermodynamiques et diagrammes P. 161 1. Introduction P. 162 2. Diagrammes thermodynamiques et changements d'état P. 171 3. Cycles thermodynamiques P. 187 4. Conclusions P. 189 Références bibliographiques Partie 2 Méthodes d'études des systèmes et procédés P. 195 Chapitre 8 Théorie des modèles et de la valeur P. 195 1. Introduction P. 195 2. Les modèles P. 197 3. Types de problèmes à résoudre et types de variables P. 200 4. Variables de valeur P. 203 Chapitre 9 Modélisation et simulation de systèmes et procédés P. 203 1. Introduction P. 204 2. Techniques de modélisation P. 213 3. Identification de paramètres P. 221 4. Simulation de systèmes P. 232 5. Exemple de synthèse P. 239 6. Problème d'illustration proposé

P. 243 Chapitre 10 Optimisation de systèmes et procédés P. 243 1. Méthodes d'optimisation P. 246 2. Mise en forme d'un problème d'optimisation P. 248 3. Calcul des variations et optimisation P. 254 4. Optimisation statique par méthodes de recherche P. 274 5. Programmation linéaire P. 282 6. Programmation géométrique P. 289 7. Programmation dynamique P. 305 8. Principe du maximum P. 313 9. Nouvelles tendances en optimisation P. 314 10. Conclusion P. 315 Références bibliographiques Partie 3 Optimisation énergétique des systèmes et procédés P. 319 Chapitre 11 Échangeurs de chaleur P. 319 1. Introduction P. 319 2. Généralités sur les échangeurs P. 320 3. Techniques d'amélioration du transfert de chaleur P. 325 4. Optimisation d'échangeurs de chaleur à contre-courant P. 334 5. Optimisation dynamique d'échangeurs de chaleur P. 338 6. Conclusion P. 339 Chapitre 12 Convertisseurs thermomécaniques P. 339 1. Introduction P. 340 2. Optimisation de cycles thermodynamiques Approche sur un cas simple P. 345 3. Contrôle optimal de cycles thermodynamiques P. 352 4. Optimisation particulière aux cycles de compresseurs P. 358 5. Optimisation particulière aux cycles des moteurs thermiques P. 362 6. Optimisation particulière aux cycles de turbines à gaz ou à vapeur P. 377 7. Optimisation particulière d'un système ou procédé P. 380 8. Conclusion P. 381 Chapitre 13 Production de froid, pompe à chaleur P. 381 1. Différents types de machines réceptrices P. 384 2. Optimisation particulière du cycle d'une machine à gaz permanent P. 388 3. Optimisation particulière d'une machine à compression mécanique de vapeur P. 398 4. Optimisation particulière d'une machine tritherme à cycle inverse endoréversible P. 404 5. Optimisation thermo-économique d'isolation P. 407 6. Conclusion P. 409 Chapitre 14 Conversion et stockage d'énergie P. 409 1. Conversion thermosolaire P. 410 2. Optimisation d'un absorbeur sélectif P. 417 3. Optimisation d'un capteur solaire en régime dynamique stationnaire P. 421 4. Optimisation d'un capteur solaire en régime transitoire P. 425 5. Conclusion sur la conversion thermosolaire P. 426 6. Stockage d'énergie P. 429 7. Procédés de conversion directe d'énergie P. 440 8. Conclusions P. 441 Références bibliographiques P. 445 Conclusion et perspectives Annexe 1 P. 449 Mécanique générale Annexe 2 P. 455 Diagrammes thermodynamiques Annexe 3 P. 463 Complément de mathématiques P. 471 Complément de bibliographie P. 473 Index