Modelisation d'une machine frigorifique a compression utilisant le mélange zéotropique R407C

par Horia Necula

Thèse de doctorat en Matiere

Sous la direction de Monique Lallemand.


  • Résumé

    Ce travail concerne la modélisation en régime permanent d'une machine frigorifique à compression utilisant le mélange zéotropique R407C. Chaque élément constituant la machine est modélisé séparément afin de déterminer les fonctions reliant ses variables d'entrée à ses variables de sortie. Le programme d'ensemble qui réunit les modèles élémentaires ne comporte qu'un nombre restreint de variables d'entrée. Le bilan massique sur l'ensemble de la boucle est effectué et comparé à la masse du fluide frigorigène introduit dans la machine. Les échangeurs sont du type tubes et calandre avec des tubes corrugués à 1' évaporateur et ailetés au condenseur. Le modèle de 1' évaporateur est un modèle local avec un maillage de la géométrie spécifique à 1' évaporateur. Les modèles de calcul pour le condenseur et le compresseur sont des modèles globaux. Le détendeur a été pris en compte en supposant une surchauffe constante à la sortie de 1 'évaporateur. Une étude expérimentale sur une machine d'une puissance frigorifique de 30 kW environ, fonctionnant au R407C, a permis de valider chaque modèle élémentaire et le modèle complet. Le modèle permet de déterminer les pressions de condensation et de vaporisation, les puissances mises en jeu au compresseur, à l'évaporateur et au condenseur, ainsi que le coefficient d'effet frigorifique. Le modèle a été utilisé pour analyser l'influence de la composition du mélange lors de fuites éventuelles et pour connaître les performances de la machine en réponse à différentes sollicitations.

  • Titre traduit

    = Modelling of a compression refrigerating system operating with the zeotropic mixture R-407C


  • Résumé

    This work deals with the modelling of a compression refrigerating system in steady state, using the zeotropic mixture R-407C. Each component of this system is modeled in order to deduce the outlet variables from the inlet ones. The whole simulation program, which links the different models, has a few input variables. The system mass balance is made and compared with the refrigerant mass. The heat exchangers are shell-and-tubes type with corrugated tubes at the evaporator and finned tubes at the condenser. The evaporator model is a local one with a meshed specific geometry. The condenser and the compressor models are global. It is assumed that the expansion valve ensures a constant superheat at the evaporator outlet. An experimental study on a refrigerating system of about 30 kW, operating with R- 407C, allows to validate each model and the complete model. The whole model allow the determination of the condensing and evaporating pressures, the compressor power, the evaporator and condenser capacities as well as the system efficiency. The model is used to analyse the influence of mixture composition during leaks and to estimate the system performances in response to different operating conditions.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (569 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. P

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  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C.83(2317)
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