Contribution à l'étude et l'optimisation thermodynamique et thermoéconomique des machines à froid

par Amer Haj Taleb

Thèse de doctorat en Mécanique et énergétique

Sous la direction de Michel Feidt.

Soutenue en 2004

à Nancy 1 , en partenariat avec Université Henri Poincaré Nancy 1. Faculté des sciences et techniques (autre partenaire) .

mots clés

• Réfrigération et appareils frigorifiques -- Modèles mathématiques
• Thermodynamique hors équilibre

Résumé

Ce travail représente les résultats obtenus dans le cadre de l'étude doctorale concernant l'optimisation thermodynamique et thermo-économique des machines à froid. En premier temps, des modèles de machine à froid quadritherme endoirréversible sont développés. L'étude porte, tout d'abord, sur la maximisation du coefficient de performance de la machine à froid ; ensuite sur la maximisation du rendement exergétique d'une thermofrigopompe sans contraintes et pour diverses contraintes. A la fin de cette partie, une comparaison de chaque objectif étudié est proposée. Dans la deuxième partie, des modèles dynamiques stationnaires pour trois types de machines frigorifiques (à compression, à absorption et à compression-absorption) sont développés. Le système énergétique est analysé, tout d'abord, du point de vue énergétique et ensuite du point de vue économique afin de prévoir une utilisation rationnelle de l'énergie, des machines plus performantes ou bien des machines moins coûteuses.

Résumé

This work represents the results obtained within the context of the author's Ph. D. Study with regard to the thermodynamic and thermoeconomic optimisation of refrigeration cycles. In the first part, endoirreversible models of four reservoirs refrigeration cycle are developed. The study relates, firstly, to the maximisation of the coefficient of performance of the refrigeration machine; then to the maximisation of the exergetic efficiency of a heat transformer without constraints and for various constraints. At the end of this part, a comparison of each studied objective is proposed. In the second part, stationary dynamic models for three types of refrigerating machines (compression, absorption and compression-absorption) are developed. The energetic system is analysed, firstly, from the energetic point of view and then from the economic standpoint in order to predict a rational use of energy, more powerful machines or less expensive machines.