Modelisation energetique des moteurs stirling

by HASSAN LEMRANI ALAOUI

Doctoral thesis in Sciences appliquées

Under the supervision of Pascal Stouffs.

defended on 1995

in Paris, ENMP .


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  • Abstract

    Le moteur stirling connait, depuis quelques annees, un important regain d'interet, essentiellement lie a son rendement eleve, a son caractere peu polluant et a sa grande adaptabilite a tout type de source de chaleur. L'absence de techniques de modelisation appropriees et de predictions theoriques valables des performances des moteurs stirling constitue actuellement un handicap majeur pour le developpement de ces machines. Nous avons developpe deux modelisations dynamiques de moteurs stirling cinematiques. Ces modeles conduisent a l'ecriture d'importants systemes d'equations algebro-differentielles, etablis et resolus a l'aide d'un environnement de simulation. Cette approche nous a permis de simuler de veritables comportements transitoires et de creer une bibliotheque de modeles permettant l'archivage et la reutilisabilite des modeles. La tres grande souplesse de l'outil de simulation developpe est mise en evidence dans l'etude de la variation de la charge d'un moteur stirling cinematique. Par ailleurs, nous montrons aussi que les performances predites par les modeles sont tres dependantes des valeurs instantanees des coefficients de transfert thermique dans les tubes des echangeurs de chaleur du moteur. Or, il apparait clairement que ces coefficients sont mal connus, du fait de la nature hautement instationnaire de l'ecoulement dans ces echangeurs. Aussi, nous presentons ensuite une etude numerique de ce type d'ecoulements avec comme resultats une meilleure caracterisation des longueurs d'entrees hydrodynamiques, ainsi que du transfert de chaleur en ecoulement oscillant, laminaire incompressible en conduite cylindrique

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Informations

  • Details : 220 P.
  • Annexes : 110 REF.

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