WOW !! MUCH LOVE ! SO WORLD PEACE !
Fond bitcoin pour l'amélioration du site: 1memzGeKS7CB3ECNkzSn2qHwxU6NZoJ8o
  Dogecoin (tips/pourboires): DCLoo9Dd4qECqpMLurdgGnaoqbftj16Nvp


Home | Publier un mémoire | Une page au hasard

 > 

Optimisation d'une machine frigorifique à  absorption-diffusion nh3-h2o-h2

( Télécharger le fichier original )
par Souad Himoun
Université Djillali Liabès Algérie - Magister en génie mécanique 2009
  

Disponible en mode multipage

Bitcoin is a swarm of cyber hornets serving the goddess of wisdom, feeding on the fire of truth, exponentially growing ever smarter, faster, and stronger behind a wall of encrypted energy

REPUBLIQUE AL GERIENNE DEMOCRATIQUE ET P OPULAIRE

IENTIFIQ UE

DE L'INGENIEUR

MINISTERE DE L'ENSEIGNEMENT SUPERIEUR E T DE LA RECHERCHE S C UNIVERSITE DJILLALI LIAB ES SIDI BE L ABBESS FACULTE DES SCIENCES

DEP ARTEMEN T DE GENIE MECANIQUE

Mém oire

Pour l'obtenti

on du di plôme de M

Option

Transfe rt et Conv

écanique

(Energét

ique)

agister en Génie M

ersion d' Energie

Présen té par HIMO UN Souad

OP

A AB S

TIMISATION

ORP TION-DIFFUSION NH3-H2

Thème

D'UNE MA

CHINE

O-H2

Jury

Président : Mr. Mohammed B ENGUEDIAB Professeur: U.D.L de Sidi Bel Abbes.

Encadreur : Mr. M ohammed MAKHLOUF Maître de Conférenc es : U.D.L de Sidi Bel Abbes.

Examinateur : Mr. M iloud AMINALLAH Maître de Conférences: U.D.L de Sidi Bel Abbes.

Examinateur : Mr. N ourredine RETIEL Maître de Conférenc es: U. de Mostaganem.

Examinateur : Mr. Benali BOUTAB OUT Maître de Conférenc es: U.D.L de Sidi Bel Abbes.

Année Universi taire : 200 9-2010

Remerciements

Tout d'abord je tiens à remercier les personnes qui sont chères à mon coeur et qui m'ont soutenue et facilité mon travail, mes parents et mon mari, à qui je dédie ce travail.

Toute ma gratitude et mes plus vifs remerciements vont naturellement à mon encadreur Monsieur Mohammed Makhlouf, Maître de conférences à l'université de Sidi-Bel-Abbès, pour m'avoir fait partager son goût de la recherche et pour son encadrement dynamique, sa disponibilité et sa gentillesse, aussi pour son comportement durant mes années d'études.

Je remercie Monsieur Sahraoui Kherris, charge de cours au centre universitaire de Tisemsilt, pour l'aide scientifique considérable constamment apporté durant la réalisation de ce travail.

La présidence du jury a été assurée par Monsieur Mohammed Benguediab, professeur à l'université de Sidi-Bel-Abbès. Je l'assure de ma profonde reconnaissance et de mes meilleurs respects.

Monsieur Miloud Aminallah, Maître de conférences a l'université de Sidi-Bel-Abbès, a eu la bienveillance d'accepter de siéger dans le jury de ce mémoire et d'en évaluer le contenu. Qu'il trouve ici toute ma profonde reconnaissance et ma profonde considération.

Que Monsieur Nourredine Rtiel, Maître de conférences à l'université de Mostaganem trouve ici le témoignage de ma plus vive reconnaissance pour avoir accepte de participer au jury malgré ses nombreuses préoccupations.

J'adresse également mes remerciements a Monsieur Benali Boutabout, Maître de conférences a l'université de Sidi-Bel-Abbès, d'avoir accepté d'être membre du jury pour l'évaluation de mon travail.

Finalement, mes remerciements vont aussi à mes enseignants et à toute personne ayant contribué de prés ou de loin, à la réalisation de ce mémoire.

Dédicaces

Je dédie ce travail à mes parents,

A mon mari et à mon fils,

A mon frère et soeurs, nièces et neveux.

Table Des Matières

REMERCIEMENTS 2

Dédicaces 3

Table des matières 4

Nomenclature 7

Résumé 9

Abstract 10

ÕÎáã 11

Introduction générale 12

Chapitre I : Recherche bibliographique.

Introduction 14

I.1. Bref rappel historique 14

I.2. Représentation schématique et principe de fonctionnement 17

I.2.1. Principe de fonctionnement 18

I.2.2. Machine à absorption avec NH3-H2O 18

I.2.2.1. Description 18

I.2.2.2. Fonctionnement : 19

I.2.3. Avantages et inconvénients 20

I.2.3.1. Avantages 20

I.2.3.2. Inconvénients 21

I.3. Réfrigération à absorption à pression partielle 21

I.4. Diagrammes thermodynamiques utilisés 21

I.4.1. Diagramme de Merkel 21

I.4.2. Diagramme d'Oldham 22

I.5. Mélanges pour une machine à absorption 25

I.5.1. Caractéristiques d'un couple binaire 25

I.5.2. Propriétés de l'agent d'absorption 25

Conclusion 26

Chapitre II : Etude des propriétés thermodynamiques de la solution NH3-H2O.

Introduction 27

II.1. Paramètres fondamentaux des substances pures 27

II.2. Notion de potentiel chimique 28

II.2.1. Condition d'équilibre 29

II.3. L'équation d'état fondamentale choisie pour NH3-H2O 29

II.3.1. L'enthalpie libre 30

II.3.1.2. La phase vapeur 30

II.3.2. Propriétés thermodynamiques 31

II.3.2.1. Pour la phase liquide 32

II.3.2.2. Pour la phase vapeur 33

II.4. Mélange ammoniac-eau 34

II.4.1. Mélange liquide 34

II.4.2. L'enthalpie, l'entropie et le volume massique de la solution liquide 36

II.4.3. Mélange vapeur 36

II.4.4. L'enthalpie, l'entropie et le volume massique du mélange vapeur 37

II.5. Conditions de saturation 37

II.5.1. Point de bulle 37

II.5.2. Point de rosée 38

II.6. Propriétés de transport de la solution NH3-H2O 39

II.6.1. Densité de la solution liquide 39

II.6.2. La viscosité dynamique de la solution liquide 40

II.6.3. La viscosité dynamique de la solution gazeuse 41

II.6.4. La conductivité thermique de la solution gazeuse 41

II.6.5. La conductivité thermique de la solution liquide 42

II.6.6. La chaleur spécifique isobare pour la solution gazeuse 43

II.6.7. La chaleur spécifique isobare pour la solution liquide 43

II.6.8. La chaleur spécifique isobare pour l'hydrogène gazeux 44

II.6.9. La conductivité thermique pour l'hydrogène gazeux et liquide 45

II.6.10. La viscosité dynamique de l'hydrogène 45

II.6.11. L'enthalpie massique de l'hydrogène 46

Conclusion 46

Chapitre III : Analyse thermodynamique et thermique de la machine.

Introduction 47

III.1. Machines à absorption diffusion 47

III.2. Détermination des points de fonctionnement du cycle NH3-H2O-H2 48

III.2.1. Température limite 48

III.2.2. Le taux de dégazage limite 49

III.2.3. Modèle de calcul du cycle thermodynamique 49

III.2.4. Stabilisation des niveaux de température, de pression et de concentration pour le fonctionnement du

cycle 50

III.2.5. Le calcul thermique 53

III.3. Etablissement di billon énergétique du cycle NH3-H2O-H2 54

III.3.1. Bilan énergétique dans le bouilleur 54

III.3.2. Bilan énergétique dans la colonne de rectification 54

III.3.3. Bilan énergétique dans le condenseur 55

III.3.4. Bilan énergétique dans l'évaporateur 55

III.3.5. Bilan énergétique dans l'échangeur gaz gaz (S1) 55

III.3.6 Bilan énergétique dans l'absorbeur 55

III.3.7. Bilan énergétique dans l'échangeur liquide-liquide (S2) 56

III.3.8. Le coefficient de performance de l'installation 56

III.4. Automatisation des diagrammes 56

III.4.1. Calcul des organigrammes 57

III.4.1.1. Corrélation thermodynamique de l'agent d'absorption (eau) 57

III.4.1.2. Corrélation thermodynamique du fluide frigorigène (ammoniac) 57

III.4.1.3. Corrélation thermodynamique du mélange NH3-H2O 58

III.4.2. Automatisation du diagramme d'Oldham 60

III.4.2.1. Organigramme de calcul 61

III.4.3. Automatisation du diagramme de Merkel 61

III.4.3.1. Organigramme de calcul 62

Conclusion 66

Chapitre IV : Simulation numérique et validation des résultats.

Introduction 67

IV.1. Optimisation du cycle frigorifique à absorption-diffusion 67

IV.2. La simulation du fonctionnement du système par le programme 67

IV.3. La méthode de simulation 70

IV.4. Organigramme de simulation d'une machine à absorption-diffusion 70

IV.5. Calcul et représentation des paramètres 72

IV.5.1. Le tracé des deux diagrammes thermodynamiques 72

IV.5.1.1. Diagramme de Merkel ( h, î ) 72

IV.5.1.2. Diagramme d'Oldham ( Log P, T ) et ( Log P, -1/T ) 73

IV.5.2. L'établissement des tables et des diagrammes thermodynamiques 74

IV.5.2.1. Tables de l'ammoniac et de l'eau saturés 74

IV.5.2.2. Table de la solution NH3-H2O 75

IV.5.2.3. Diagrammes de Molier (Log P, h) pour l'ammoniac et l'eau 75

IV.5.3. Calcul des paramètres thermodynamiques et de transport à l'état saturé pour l'ammoniac et l'eau 75

IV.6. Influence de certains paramètres sur la performance de la machine 76

IV.6.1. Procédé de calcul 76

IV.7. Validation des résultats 81
V.7.1. Validation des résultats de la chaleur latente de vaporisation Lv, de la variation d'entropie et celle du volume

81

IV.7.1.1. Validation pour l'ammoniac 81

IV.7.1.2. Validation pour l'eau 83

IV.7.2. Validation du coefficient de performance 84

Conclusion 87

Conclusion générale et perspectives 88

Bibliographie 91

Liste des figures 94

Liste des tableaux 101

Liste des organigrammes 102

Annexes 103

Résumé

Le mélange de l'ammoniac et de l'eau a été un réfrigérant important dans des machines de réfrigération d'absorption durant plusieurs années. De nombreuses études ont été effectuées sur l'équilibre de vapeur-liquide et les propriétés thermodynamiques des mélanges de l'ammoniac-eau, y compris des données des propriétés calorifiques. Dans ce travail, une méthode qui combine celle de l'énergie libre de Gibbs pour des propriétés de mélange et des équations de bulle et de température de point de condensation pour l'équilibre de phase, est employée. Cette méthode combine les avantages des deux et évite le besoin d'itérations pour l'équilibre de phase. Les corrélations proposées couvrent les pressions et les températures élevées d'équilibre de vapeur-liquide.

Bien que le coût de son investissement soit plus important qu'une machine à compression, la machine à absorption est plus rentable et reconnue comme source à effets non néfaste sur la couche d'ozone (CFC).

Le but de cette étude a été :

· :. Le développement d'un logiciel de simulation libre (flexible), permettant l'automatisation des digrammes d'Oldham (Log P, -1/T), et de Merkel (h, î).

· :. Faire une modélisation mathématique des propriétés thermodynamiques du couple binaire ammoniac-eau.

Notre étude a été effectuée dans des plages élargies : > Pour la pression de : 0.1 jusqu'à 50 bars ;

> Pour la température de : 213.15 jusqu'à 513.15 K ;

Nos résultats ont été comparés à ceux de R. KUZMAN, et ceux de J.S. GALLAGHER, concernant les propriétés thermodynamiques du couple binaire NH3-H2O, aussi on a effectué une comparaison avec les résultats de simulation de BOURSEAU et il faut dire que les résultats sont satisfaisants.

Mots dlés :

Système frigorifique ; système à absorption ; système à absorption diffusion; simulation ; solution binaire ammoniac-eau; coefficient de performance ; échangeurs de chaleur ; diagramme de Merkel ; diagramme d'Oldham.

Abstract

The mixture of ammonia and water has been a major refrigerant in absorption refrigeration machines for many years. Many studies have been published on vapor-liquid equilibrium and the thermodynamic properties of ammonia-water mixtures, including caloric properties. In this paper, a method that combines the Gibbs free energy method for mixture properties and bubble and dew point temperature equations for phase equilibrium is used.

This method combines the advantages of the two and avoids the need for iterations for phase equilibrium. The proposed correlations cover high vapor-liquid equilibrium pressures and temperatures.

Beside the fact that the investment cost is more important compared to a compression machine, the absorption refrigeration machine is more profitable and known as a harmless effect source over the ozone layer (CFC).

The objective of this research is:

+ The creation of a free simulation data base (flexible) allowing the Oldham diagrams automation (Log P, -1/T) and of Merkel (Ii, î).

+ Make a mathematic modelling of the thermo-dynamic properties of the binary combining ammoniac-water.

Our research was carried out in open intervals: > For the pressure from 0.1 to 50 bars.

> For the temperature from 213.15 up to 513.15 K.

Our results were compared to those of R. KUZMAN'S and those of J.S. GALLAGHER'S, concerning the thermodynamic properties of binary couple NH3-H2O. We had as well carried out comparison of our results with those of BOURSEAU simulation results. For the two cases, we obtained satisfactory results.

Key words:

Refrigerating system; absorption system; absorption diffusion system ;simulation; ammonia- water binary solution; coefficient of performance; heat exchangers; diagram of Oldham; diagram of Merkel.

ÕÎáã

äÒÇæÊ ìáÚ ÉÑíËß

ÊÇÓÇÑÏ ÊíÑÌ ÏÞæ . ÊÇæäÓ ÉÏÚá ÏíÑÈÊáÇ Ê~ ÕÇÕÊãÇ í ÇãÇ

ÏíÑÈÊáÇ áÆÇÓæ ÁÇãáÇæ Çíäæã'Ç äã ØíáÎ äÇßæ

ÈæáÓ

ãÇÏÎÊÓÇ ãÊ

áãÚáÇ ÇÐ í .ÉíßáãáÇ ÊÇäÇíÈ ÉÑÇÑÍáÇ ßáÐ í ÇãÈ Çíäæã~Ç åÇíãáÇ

äã ØíáÎá Éí ÑÇÑÍáÇ ÕÆÇÕÎáÇæ ÑÇÎÈ áÆÇÓáÇ

ÚãÌí

ÈæáÓ'Ç ÇÐ

. äÒÇæÊáÇ ÉáÍÑãá ìÏäáÇ ÉØÞäæ ÉÑÇÑÍáÇ ÉÌÑÏ ÉÚÇÞ äã Ê~ÏÇÚãáÇ

ØáÎæ ÊÇßáÊããáá ÉÑÍáÇ ÓÈíÌ ÉÞÇØ äíÈ ÚãÌí

ÑÇÎÈáá

ÉíáÇÚáÇ ÉÑÇÑÍáÇ ÊÇÌÑÏæ ØæÛÖáÇ áãÔÊ ÉÍÑÊÞãáÇ ÊÇØÇÈÊÑ~Ç . äÒÇæÊáÇ ÉáÍÑãá

ÑÇÑßÊáÇ ìáÅ ÉÌÇÍáÇ ÈäÌÊíæ äã áß ÇíÇÒã äíÈ

. áÆÇÓáÇ äÒÇæÊ

ÉÑÇÖáÇ ÑíÛ ÑÇË~á ÑÏÕãß ÇÈ ÑÊÚãæ ÉíÍÈÑ ÑËß ÈÇÚíÊÓÇ æ ÒÇÌáÇ ØÛÖ Éá äã ÑÈß ÇÊÇÑÇãËÊÓÇ ÉáßÊ ä äã ãÛÑáÇ ìáÚ

.(ÉíÑæá ÉíÑæáßáÇ äæÈÑßáÇ ÊÇÈßÑã) äæÒæ~Ç ÉÞÈØá

: ?? ????? ??? ?? ????

° NH3-H2O ??????? ?????????? ? ??????????????? ?????? ?? ?? ??? ???? ?????? ????? ?????
·

??? ????? ?? (h, ????? ? (Log P, -1/T) ?????? ???????????????? ???????? ?????? ?????? ???????
·

 
 
 

: ??????? ??? ? ????? ????? ???????

 
 
 
 

° ??? 50 ?? 0 . 1 ?? : ????? ??? ?? -

 
 
 
 

° K 515.15 ?? 213.15 ?? : ?????? ??? ?? -

 
 

??

???????

?????? ???? ????? ÉÓÇÑÏáÇ ??? ??? ????? ÉÇßÇÍãáÇ ?????? ??? ????? ???

??

??????? ??????????????? ?????? ?? ???? J.S. GALLAGHER ????? æ R. KUZMAN ?????? ÉåÌ

. BOURSEAUX ????? ?? ???? 4 ?????? ????? ?????? ?????? ìÑÎ ??? ?? ?NH3-H2O ???????

° ????? ????? ° ?????? Ê?ÏÇÈã° ???

- ?????? ?????

. ?????? ???? ??? ????? ??????? ???????

: ???????? ???????

???? ° ????? ????? ° ?????° ??????? ???? ° ?????? ????

. ?????? ?????

Introduction

générale

Introduction générale

Le refroidissement urbain est très convoité dans le monde, les réseaux existants s'étendent et des études de faisabilité sont réalisées pour de nouvelles zones. Les systèmes frigorifiques sont employés dans de nombreux secteurs de la vie quotidienne comme la conservation des aliments, conditionnement et traitement d'air, d'ailleurs, l'homme des son apparition sur terre, a du constater que ses aliments se conservaient mieux en hiver qu'en été, et pensait que si l'on pouvait artificiellement obtenir en été des températures hivernales, la conservation de ses aliments serait obtenue dans les mêmes conditions qu'en hiver.

Dans une perspective de développement durable, l'enjeu est grand pour la recherche de trouver des technologies innovantes qui permettent de concilier les exigences d'une chaine de froid efficace et la minimisation des impacts environnementaux.

Actuellement, il existe quelques prototypes DAR à actionnement solaire indirect avec l'hydrogène ou l'hélium en tant que gaz inerte.

Il faut signaler qu'il ya une multitude de machines frigorifiques qui fonctionnent avec le même principe que celui de la machine que nous étudions.

Les installations frigorifiques à absorption-diffusion étudiées dans ce mémoire utilisent la solution NH3-H2O-H2, et ont des avantages non négligeables comme : une faible consommation d'énergie voir même la suppression de leurs sources, la possibilité d'utilisation dans des milieux hostiles, aussi, une grande efficacité avec un coefficient de performance allant de 80 jusqu'à 120 ? en comparaison avec les systèmes à absorption avec un COP de 20 à 70 ?.

Les propriétés thermodynamiques et physiques du mélange de l'Ammoniac -eau ont été étudiées et évaluées pendant plus de 100 années. L'ammoniac-eau du système a beaucoup d'applications dans des processus industriels, systèmes géothermiques, systèmes environnementaux, réfrigération.

Notre travail a pour but de :

+ Elaborer un programme de calcul pour les différents cycles à absorption-diffusion. + Optimiser le cycle à absorption-diffusion pour un COP optimal.

+ Eviter le travail manuel (tables et diagrammes), qui est long et fastidieux avec les imprécisions dans la lecture des résultats.

Le présent mémoire est présenté en quatre grandes parties.

La première est développée dans le but de faire une présentation bibliographique sur les différentes machines a absorption ou absorption-diffusion et leurs développement a ce jour, aussi elle est développer pour étudier les possibilités de présenter le cycle d'une machine frigorifique à absorption afin de faciliter l'étude des performances (étude et recherche bibliographique sur les cycles à absorption).

La seconde consiste une étude approfondie des propriétés thermodynamiques de la solution NH3- H2O-H2, ainsi, qu'une analyse thermique de la machine.

Dans la troisième partie nous ferons une analyse thermodynamique et thermique du cycle frigorifique à absorption avec une étude de sensibilisation des paramètres de fonctionnement, aussi elle fera l'objet d'une étude détaillée sur les différents bilans du circuit machine.

Quand à la dernière partie elle porte sur la réalisation d'une simulation numérique pour mieux comprendre leurs fonctionnements et améliorer leurs performances (les machines), elle servira a présenter nos résultats obtenus lors de la simulation numérique avec une discussion et une validation des résultats.

Pour simuler le fonctionnement stationnaire de la machine nous avons utilisé un programme de simulation SARM 2 (Simulation of Absorption Réfrigération Machine 2).

Afin de faciliter et simplifier l'utilisation des deux digrammes d'OLDHAM et de MERKEL, nous avons effectué un essai d'automatisation de ses deux derniers.

Nos résultats seront comparés à ceux de R. KUZMAN, et à ceux de J.S. GALLAGHER, concernant les propriétés thermodynamiques du couple binaire NH3-H2O et avec ceux de P. Bourseau et R. Bugarel qui ont fait une étude sur machine à absorption-diffusion, chose qui nous permettra de valider nos résultats.

Recherche

bibiographique

Introduction :

Il ne saurait être question dans ce travail de se pencher sur toutes les applications actuelles du froid artificiel, car elles se chiffrent par centaines.

De nombreux ouvrages ont déjà étaient écrit sur ces sujets et des revues techniques spécialisées publient régulièrement des articles consacrés a de nouvelles applications.

Aussi pensons-nous qu'il est intéressant de voir comment une industrie, née il ya plus d'un siècle, avec un but unique, a pu à ce jour devenir l'auxiliaire de tant d'industries ou de commerces et a transforme la vie sociale de millions d'individus, à tel point que l'on peut parler au sens propre de `conquêtes' du froid.

I.1. Bref rappel historique :

Depuis sa lointaine origine, l'histoire des machines à absorption à connu de nombreuses péripéties, preuve en est un article de MAIURI daté de 1935 et titré « la renaissance de la machine frigorifique à absorption pour la production industrielle du froid » [01].

Bien que leur importance soit beaucoup plus réduite que celle des systèmes à compression, ces machines connaissent des développements importants (recherche sur l'utilisation du rayonnement solaire et sur les économies d'énergie).

Sur les divers procédés de production de froid, le système envisagé dans cette étude est le système à absorption, il utilise le couple ammoniac-eau et la pompe mécanique qui est remplacée par un thermo-émulseur. Dans le fonctionnement d'une machine à absorption-diffusion, on utilise un gaz de soutien qui équilibre les pressions entre le condenseur et l'évaporateur tout en permettant l'évaporation du réfrigérant et donc la production de froid.

La machine frigorifique à absorption-diffusion inventée par Von Platen et all (1928) [02] utilise trois fluides de fonctionnement : l'ammoniac (réfrigérant), l'eau (absorbant), et l'hydrogène comme un gaz inerte.

Puisqu'il n'y a aucune pièce mobile dans l'unité, le système à absorption-diffusion est silencieux et fiable il est donc souvent employé dans des chambres, des bureaux, et dans les zones arides et isolées.

Ces machines fonctionnent avec deux niveaux de pression : la haute pression dans le générateur et le condenseur et la basse pression dans l'évaporateur et l'absorbeur.

Le transvasement de la solution riche de l'absorbeur vers le générateur nécessite une pompe de circulation. Pour des installations de petites tailles, il peut être intéressant de s'affranchir de cette pompe.

Pour cela, on utilise un séparateur de H2O [03] ; il permet de renforcer la fiabilité de ces systèmes (absence de pièces tournantes) tout en conservant leur souplesse de fonctionnement. Ce type de séparateur est utilisé dans les machines à diffusion dont le fonctionnement repose sur le fait que la pression totale est la même dans tout l'appareil, la différence entre les pressions partielles étant compensée par l'introduction d'un gaz inerte. Cette différence de pression assure la circulation entre l'évaporateur et l'absorbeur. Le fluide réfrigérant sous forme de vapeur diffuse dans le gaz inerte et circule de l'évaporateur vers l'absorbeur. Les gaz lourds descendent vers l'absorbeur où le soluté est absorbé ; le gaz inerte remonte alors vers l'évaporateur en passant par un échangeur. La présence de ce gaz inerte implique, lors de l'absorption et l'évaporation, une résistance en phase gazeuse : la diffusion dans le gaz inerte constitue la résistance principale au transfert de matière.

Au fil des années, un certain nombre de chercheurs ont étudié et décrit la performance de divers cycles à absorption-diffusion, graphiquement, expérimentalement et numériquement.

Reistad [04], a proposé une méthode graphique pour le calcul des concentrations, les capacités thermiques et les températures du cycle, appliquant le diagramme enthalpie-concentration.

Chen et all [05], ont conçu un nouveau générateur incluant un échangeur qui réutilise la chaleur perdue pour la rectification du cycle. La nouvelle configuration du cycle a démontré une amélioration significative du COP (5 %) comparée à la configuration originale de générateur.

S.A Akam et all [06], ont effectué une étude expérimentale d'une boucle frigorifique à absorption-diffusion. Les résultats expérimentaux sont obtenus à l'aide d'un banc d'essai pour deux modes de chauffage : l'énergie électrique et le gaz butane. Ils ont conclu que dans les deux modes de chauffage, le fonctionnement de la machine ne pose aucun problème et les valeurs du COP sont plus élevées dans le cas du chauffage électrique que dans celui du chauffage par gaz butane.

Une autre étude du cycle à absorption-diffusion, utilisant l'hélium comme un gaz inerte, a été présentée par Srikhirinet et all [07] ; les bilans de masse et de l'énergie ont été appliqués pour chaque élément du cycle, le COP variant dans la plage 0.09 - 0.15.

Maiya [08] a présenté une simulation du cycle à absorption-diffusion NH3-H2O-H2, qui a montré que l'utilisation de l'hélium est plus importante que celle de l'hydrogène bien qu'elle exige une

taille plus élevée de propulsion en raison de sa plus grande viscosité. Cette étude a prouvé qu'une pression de fonctionnement plus élevée provoque une diminution du COP.

Zohar et all [09], ont développé un modèle thermodynamique pour la simulation d'un cycle frigorifique à absorption-diffusion NH3-H2O-H2 et ont obtenu des résultats numériques utilisant le logiciel EES (Engineering Equation Solver).

Cette étude montre que le meilleur COP a été obtenu pour une concentration de la solution riche variant entre 0.25 et 0.3, pour des températures de générateur variant de 195 à 205 °C, les valeurs recommandées pour les concentrations des solutions riche et pauvre sont respectivement 0.3 et 0.1. L'hélium s'est avéré préférable à l'hydrogène comme un gaz inerte pour le cycle. Le COP d'un système fonctionnant avec l'hélium est plus élevé (jusqu'à 40 %) que le même système fonctionnant avec l'hydrogène.

Sur la base d'un modèle thermodynamique d'une machine à absorption-diffusion NH3-

H2O-H2, Zohar et all [09], ont effectué deux configurations avec et sans sous-

refroidissement du condensât avant l'entrée de l'évaporateur. Les performances des deux configurations ont été étudiées et comparées. Cette étude montre que le COP du cycle sans sous-refroidissement de condensât supérieure de (14-20 %) en comparaison avec le cycle avec le sous-refroidissement de condensât, et que les meilleures performances seront obtenues lorsque la fraction massique de l'ammoniac de la solution riche varie dans la gamme (0.25-0.4).

MAKHLOUF M. et all [10], ont présenté une comparaison entre le modèle choisi par Zohar

et all. [09], pour le calcul des propriétés thermodynamiques du couple binaire NH3-H2O (modèle de B. Ziegler et all. [11]) et le modèle choisi pour l'étude. Cette étude, a permis une nette amélioration du COP du cycle à absorption-diffusion. Le gain obtenu entre cette étude et Zohar et al est de 0.01038 (COP en fonction de la concentration de la solution riche et de la température de générateur), est de 0.00602 (COP en fonction de la température du générateur et la concentration de la solution pauvre).

Zohar et all [12], ont fait une autre étude sur la machine à absorption diffusion (DAR) qui utilise comme fluide circulant à l'intérieur, une solution binaire d'ou le réfrigérant, l'absorbant et le gaz inerte.

La machine réfrigérante commerciale opère généralement avec la solution ammoniacale (eau-ammoniac) et comme gaz inerte l'hydrogène ou l'hélium. L'étude numérique porte sur la performance du système simplifie de la DAR qui fonctionne avec un absorbant organique (DMACdimethylacetamide) et cinq autres réfrigérant différent ainsi que l'hélium comme gaz inerte.

L'étude avait pour but de faire diminuer la température du générateur et la pression du système et cela en utilisant des réfrigérants non-toxiques et qui sont les : chlorodifluoromethane (R22), difluoromethane (R32), 2-chloro-1,1,1,2-tetrafluoroethane (R124), pentafluoroethane (R125) et 1,1,1,2-

tetrafluoroethane (R134a). Les résultats ont été compares avec les performances d'un même système fonctionnant avec de l'ammoniac-eau-hélium. Les systèmes ont eu le même comportement, le coefficient de performance (COP) et la concentration de la solution riche et pauvre sont en fonction de la température du générateur. La température typique trouvée pour les générateurs avec de nouvelles substances est de 150°C, avec un faible COP. Une grande température de l'évaporateur et une basse température de condensation de 40°C dominent le système.

Ainsi, la littérature montre qu'un code informatique flexible de simulation sera un outil de conception puissant de recherche.

I.2 Représentation schématique et principe de fonctionnement :

Citons quelques productions des machines industrielles à absorption figures (I.1.a) et (I.1.b) :

Figure I.1.a. Refroidisseur de liquide à

absorption à simple étage.Série ABS-PRC005- EN 465 KW

I.2.1. Principe de fonctionnement [20] :

Figure I.1.b. Refroidisseur de liquide à absorption à doubles étages Série ABSC 390 a 6000 KW.

Juin 2002.

Le principe de fonctionnement de ces machines repose sur la théorie et les propriétés des mélanges (ou couples) binaires. Les mélanges utilisés dans ces machines comprennent un « solvant » et un fluide frigorigène qui, en un certain point du cycle est « absorbé » par le solvant (d'où le nom donné à ce type de machines) et en un autre point, est libéré du solvant.

Afin d'obtenir ce résultat, il est nécessaire que le solvant présente à froid une très grande affinité pour le fluide frigorigène ; lorsque la température du mélange s'élève, cette affinité diminue et il y a dégagement du fluide frigorigène du solvant.

Les deux principaux couples binaires utilisés industriellement sont les couples suivants :

Couple

Solvant

Fluide Frigorigène

Ammoniac-Eau

Eau

Ammoniac

Eau-Bromure de lithium

Bromure de lithium

Eau

Figure I.2 : table des principaux couples binaires en industrie. I.2.2. Machine à absorption avec NH3-H2O :

Cette machine utilise la propriété que présente l'eau à basse température d'absorber l'ammoniac (1000 fois son volume à 0°C) et de libérer par chauffage la presque totalité du gaz absorbé (à 100°C) [13]. Ces vapeurs d'ammoniac une fois condensées pourront donc nous assurer la production de froid désirée dans un évaporateur.

I.2.2.1. Description :

Une telle machine comprend (figure I.3) :

- Un bouilleur (1) dans lequel sera chauffée la solution ammoniacale.

- Un rectificateur-séparateur d'eau (2) libérant l'ammoniac des gouttelettes d'eau entraînées.

> Un condenseur (3). > Un détendeur (4). > Un évaporateur (5). > Un absorbeur (6). > Une pompe de circulation de solution (7).

> Un échangeur thermique (8).

> Un robinet régleur de débit de solution (9).

I.2.2.2. Fonctionnement :

La solution ammoniac-eau est chauffée dans le bouilleur (1) par le serpentin de vapeur. La solubilité de l'ammoniac dans l'eau diminue, l'ammoniac gazeux se dégage sous une pression très voisine de sa tension de vapeur saturante à la température de la solution en ébullition. La solution restante dans le bouilleur s'appauvrit en ammoniac d'où le nom de solution pauvre qui lui est donné.

entraînées mécaniqueme nt par le fluide dans

dans le condenseur (3) .

L'ammoniac gazeux se sépare des goutte lettes d'eau le rectificat eur-séparateur (2) et va se condenser

a- Schéma de principe

b- Schéma technologique

Figure I.3. Machine à
absorption NH3-H2O.

 

é par le robinet de réglage (9).

une température très voisine de l a température ambiante

la dissolution de l'ammoniac dans la solution

du système, la chaleur provenant

de la disso

lution de

par une pauvre,

L'ammoniac liquide est admis à travers le détendeur vaporise sous la pressi on P5 correspondant à sa température cette vaporisation sont acheminées vers l'abso rbeur (6) où du bouilleur et dont le débit est régl

L'abs orbeur est maintenu à circulation d 'eau, afin de favoriser au maximum d'une part ; et d'autre p art éliminer à l'extérie ur l'ammoniac dans l'eau.

(4) à l'év aporateur ( 5) où, déten du, il s'y d'évaporation T5. Les vapeurs pro venant de elles renc ontrent la solution pauvre venant

La solution ammoniacale pauvre, ainsi enrichie par absorption d'ammoniac ; d'où l'appellation de solution riche ; est prise en charge par une pompe (7) permettant de compenser la différence de pression existant entre l'absorbeur et le bouilleur.

Nous avons donc une circulation de deux fluides :

- L'ammoniac pratiquement pur qui, entre la sortie du bouilleur et l'entrée de l'absorbeur, subit les transformations habituelles d'un fluide frigorigène.

- La solution ammoniacale, alternativement pauvre et riche, qui circule entre le bouilleur et l'absorbeur.

L'échangeur thermique (8) a pour but d'améliorer le rendement de la machine en refroidissant la solution pauvre avant son admission dans l'absorbeur, et en réchauffant la solution riche avant son retour au bouilleur, les deux solutions circulent à contre-courant dans l'échangeur de chaleur.

Les détendeurs (4) et (9), ainsi que la pompe (7), assurent la délimitation des circuits haute et basse pressions, rôle que jouait le détendeur à lui seul dans les machines à compression mécanique.

Donc le schéma nous montre que le seul organe mécanique de l'installation est la pompe à solution (7).

I.2.3. Avantages et inconvénients :

I.2.3.1. Avantages :

& Elles consomment essentiellement de l'énergie calorifique ;

& Leurs utilisations sont intéressantes si on dispose d'une source de chaleur

(chaleur gratuite perdue) ;

& Intérêt d'avoir de l'eau comme fluide frigorigène (pas de toxicité) ;

& Machines silencieuses et sans vibrations. I.2.3.2. Inconvénients :

' COP faible face aux machines à compression ; ' Puissances thermiques importantes à évacuer ; ' Fonctionnement en très basse pression ;

' Problème de construction ; étanchéité importante ; ' Cristallisation de l'eau (panne).

1.3. Réfrigération à absorption à pressions partielles :

Au lieu d'utiliser une pompe pour amener le mélange de l'absorbeur au générateur et les vannes de lamination pour abaisser la pression de la valeur de condensation à celle d'évaporation, les suédois VAN-PLATTEN et Munsters eurent l'idée d'utiliser la loi de DALTON sur les pressions en ajoutant au mélange NH3-H2O un gaz inerte : hydrogène.

La pression totale est la même le long de tout le circuit, alors que la pression de l'ammoniac varie du générateur au condenseur à l'évaporateur et à l'absorbeur. La circulation se fait par l'intermédiaire de la poussée hydrodynamique (crée suite à la différence de densité produite par la température à l'entrée et à la sortie du générateur) due à la différence de température entre liquide riche et liquide pauvre en ammoniac, il y a en outre une liaison entre l'absorbeur et l'évaporateur pour le passage de H2.

1.4.Diagrammes thermodynamiques utilisés :

I.4.1. Diagramme de Merkel [14] :

Le diagramme de Merkel permet une étude complète de la machine à absorption, car il fournit les bilans thermiques des différents appareils du circuit par lecture directe des différences d'enthalpie. L'axe des abscisses est gradué en concentrations de la phase liquide et l'axe des ordonnées en enthalpies (figure I.4).

Il comporte, à la partie inférieure, des réseaux d'isothermes et d'isobares, de même que des courbes d'égale concentration de la phase vapeur en équilibre avec la phase liquide ; A la partie supérieure, des courbes de référence permettent, en partant d'un point d'équilibre déterminé dans la partie inférieure, de définir les caractéristiques de la phase vapeur.

I.4.2. Diagramme d'Oldham [15] :

C'est le diagramme le plus utilisé et le plus pratique pour une étude d'une machine à absorption, (figure I.5). L'axe des abscisses est gradué en (1/T) et l'axe des ordonnées en (Log P).

Dans ce système de coordonnées, les courbes traduisant l'équilibre du système binaire dans la phase vapeur aussi bien que dans la phase liquide sont, à très peu de chose prés, des droites. La droite de teneur (100 %) correspond à l'équilibre liquide-vapeur de l'ammoniac pur.

La droite de teneur (0 %) correspond à l'équilibre liquide-vapeur de l'eau pure.

Enthalpie de H2O a 20 Bar

Enthalpie de NH3 a 20 Bar

Concentration î

Figure I.4. Diagramme de Merkel relatif au couple NH3-H20.

Figure I.5 Diagramme d'Oldham relatif au couple

I.5. Mélanges pour une machine à absorption :

Bien que, théoriquement, il n'y ait aucune impossibilité d'utiliser des mélanges d'ordre supérieur, on se limite pratiquement aux mélanges binaires qui sont donc une combinaison d'un fluide frigorigène et d'un agent d'absorption.

Le choix du fluide interne d'une machine à absorption est d'abord dicté par le cycle choisi et l'application à laquelle la machine est destinée. Il faut ensuite tenir compte des réglementations concernant les fluides frigorigènes qui sont de plus en plus contraignantes.

A l'heure actuelle, les couples ammoniac-eau et eau-bromure de lithium sont les seuls utilisés dans les machines commercialisées.

I.5.1. Caractéristiques d'un couple binaire :

Les deux substances fluide frigorigène- agent absorbant qui forment le couple binaire, ou la solution dans les cycles frigorifiques à absorption, doivent avoir les caractéristiques suivantes :

1. Absence de phase solide ;

2. L'agent absorbant doit avoir une grande affinité pour le fluide frigorigène ;

3. Le fluide frigorigène doit être plus volatile que l'agent absorbant ;

4. La pression de travail doit être modéré ;

5. Une bonne stabilité chimique ;

6. L'absence de corrosion ;

7. Une sécurité, non toxique, non inflammable ;

8. Une faible viscosité, et, une conductivité thermique élevée ;

9. Une grande chaleur latente du fluide frigorigène est désirable.

Les couples ammoniac-eau et eau-bromure de lithium sont les couples qui remplissent le plus de critères.

I.5.2. Propriétés de l'agent d'absorption :

L'agent d'absorption doit répondre aux caractéristiques suivantes :

1. La tension de vapeur à la température nécessaire dans le bouilleur doit être négligeable ou très faible par comparaison à la tension de vapeur du fluide frigorigène ;

2. L'agent d'absorption doit rester liquide dans tout le cycle et ne pas donner lieu à des possibilités de cristallisation ; la stabilité chimique doit être bonne et il ne doit pas être corrosif ;

3. La chaleur massique doit être faible pour éviter des pertes. La conductivité thermique doit être élevée, la viscosité et la tension superficielle faible pour favoriser la transmission de chaleur et l'absorption.

Conclusion :

Les travaux évoqués au cours de ce chapitre bibliographique mettent l'accent sur la complexité des procédés utilisés dans le domaine du froid.

L'étude thermodynamique complète, des installations frigorifiques à absorption requiert la connaissance des propriétés thermodynamiques du couple utilisé.

Dans ce chapitre, on a pu présenter une idée générale sur le thème de notre étude, cette partie fera l'objet du chapitre suivant.

Etude des propriétés

thermodynamiques de la

solution NH3-H2O

Introduction :

Dans ce chapitre, nous allons décrire les équations adéquates pour le calcul des propriétés thermodynamiques et physiques du mélange ammoniac-eau, qui vont nous servir dans le troisième chapitre.

Les propriétés du mélange (Ammoniac-eau) ont été étudiées et évaluées pendant plus de 100 années. Pour atteindre ce but, un grand nombre de recherches expérimentales a été effectué dont les résultats ont été matérialisés dans une série de tableaux et diagrammes avec des données utiles ; le diagramme (Ii,î) est bien connu, réalisé par Merkel et Bosniakovic [16].

Enick et al [17] ont employé l'équation d'état du Peng-Robinson pour prévoir les propriétés thermodynamiques du mélange. Weber [18] a présenté un modèle pour estimer le deuxième et le troisième coefficient du mélange NH3-H2O. Rukes et Dooley [19] ont employé le calcul de l'énergie libre de Helmotz des composantes pour les propriétés thermodynamiques à la saturation.

Pour formuler les propriétés thermodynamiques du mélange de l'ammoniac-eau, nous, ainsi que d'autres chercheurs qui nous ont précédés, avons employé le calcul de l'enthalpie libre de Gibbs. Parmi les utilisateurs nous citons : Ziegler et Trepp [20] ; Ibrahim et Klein [21], Xu et Goswami [22] et Jordan [23]. Chaque chercheur a formulé les conditions d'équilibre de vapeur-liquide avec différents moyens, Ziegler et Trepp (1984), Nag et Gupta [24] et Xu et Goswami (1999) l'ont formulé en égalisant des fugacités des composants dans les deux phases.

En dernier, dans le modèle proposé par El-Sayed-Sayed et Tribus (1985), le point de bulle et le point de condensation peuvent être calculés par des corrélations sans évaluations itératives.

II.1. Paramètres fondamentaux des substances pures [25] :

Les valeurs des paramètres utilisées pour la détermination des équations, sont décrites dans le tableau suivant.

 

NH3

H2O

H2

Masse molaire

M [kg.kmole-1]

17.03026

18.015268

2,02 10-3

Point critique

Température Tc [K]

405.4

647.14

33,2

Pression Pc [bar]

113.336

220.64

12,8

Masse volumique ñc [kg.m-3]

225

322

0,0312

Point
d'ébullition

Température Teb [K]

239.74

373.15

20,28

Pression Peb [bar]

1.013325

1.013325

1,013

Point triple

Température Tt [K]

195.41

273.16

13,8033

Pression Pt [bar]

0.06077

6.112 10-3

6,951 10-3

Tableau II.1. Les paramètres fondamentaux des substances pures.

II.2. Notion de potentiel chimique [26] :

Considérons l'expression de la différentielle du de l'énergie interne obtenue par application simultanée des deux principes à un système fermé, et si n1, n2, , ni représentent les nombres de moles respectifs des différents composants présents dans la phase, on peut écrire que :

? u ? u

(II.1)

i

? n 1 ? ni

où plus simplement :

du TdS PdV

= - + dn + dn

1 +

du = TdS - PdV + ?? ui dni (II.2)

?ni

avec:

? ? ? ? ? =

u ì (II.3)

i j,

? ? ?

n i s v n , , j

Les quantités telles que ,

? ? ? ? ? =

u ì sont les potentiels chimiques des composants dans le système.

i j

? ? ?

n i s v n

, , j

Le potentiel chimique interne, défini par « Gibbs », est une mesure de l'influence de l'énergie interne de la phase considérée sur l'influence du nombre de moles du constituant (i).

Si l'on envisage maintenant l'enthalpie, l'énergie libre et l'enthalpie libre de la phase considérée, définies respectivement par :

H = u + PV (II.4)

F = u - TS ( Helmotz) (II.5)

G = H - TS (Gibbs) (II.6)

en calculant leurs différentielles et en substituant, les nouvelles expressions :

dH = TdS + VdP +? ìi dni (II.7)

i

dF = - SdT - PdV +? ìi dni (II.8)

i

dG = - SdT + VdP + ? ìi dni (II.9)

i

on aboutit à :

ì i

? u ? H ? F ?G

(II. 1 0)

(? n i )s v n (? nijs,p,nj (? n i ?n

)T v n ()

T , p ,nj

L'enthalpie libre peut être calculée sur la base des potentiels chimiques ìi des deux composantes (NH3 et H2O) :

G = (1 - x )ìH 2 O + xìNH3 (II.1 1 )

II.2.1. Condition d'équilibre :

A l'équilibre de la phase, à coté de l'égalité de la pression et de la température, il existe en plus l'égalité entre les potentiels chimiques de toutes les composantes des phases existantes.

ì( T , P , x g ) = ( T , P , xL ) i = NH H O (II.12)

3 , 2

i

II.3. L'équation d'état fondamentale choisie pour NH3-H2O :

Parmi les modèles cités précédemment on a choisi celui de MICHEL FEIDT [27] qui combine la méthode de l'énergie libre de Gibbs pour les propriétés thermiques et des équations qui calculent le point de bulle et le point de rosée du mélange. Cette méthode combine les avantages des deux et évite le besoin d'effectuer des itérations afin d'avoir les conditions d'équilibre de phases. Les corrélations proposées couvrent des conditions d'équilibre de phases à des pressions et des températures élevées.

Le domaine de validité pour les relations qui suit est :

· Pour les températures (K) : 230<T<600 ;

· Pour les pressions (bar) : 0.2<P<110.

Ce domaine se trouve sous les points critiques de toutes les composantes, de sorte que la détermination de l'équation d'état pour le mélange, ne prenne pas en considération les particularités référents au domaine d'état critique. L'équation d'état ne décrit pas l'état dans lequel la solution se trouve sous forme d'agrégation solide [27].

II.3.1. L'enthalpie libre :

L'équation fondamentale de l'enthalpie libre de Gibbs est donnée sous une forme intégrale (Ziegler et Trepp [20], Ibrahim et Klein [21], Xu et Yogi Goswami [22]) :

Cp

G = H 0 - TS 0 + ? Cp dT + ? V dP -T ? dT

T

T P T

T P T

0 0 0

(II.13)

Cette équation est valable pour la phase gazeuse, ainsi que liquide.

II.3.1.1. Phase liquide :

Le comportement de l'état liquide du point de vue thermique est décrit par les corrélations suivantes (Ziegler et Trepp [20]), oil le volume liquide est fonction de la pression et de la température et CpL molaire du liquide de la température :

V L = a 1 + a 2 P + a 3 T + a 4T2 (II.14)

Cp L = b 1 + b 2 T + b 3T2 (II.15)

donc :

L L T Cp dTL

T P

G L = H 0 -TS 0 + ? Cp L dT + ? V I' dP - T ?

T

T 0 P 0 T0

(II.16)

Le développement de l'équation (II.16) avec l'aide des équations (II.14) et (II.15) aboutit à la forme réduite :

B B ? T

G r L = H r L - T S T + B

0

r r

0 1 ( T r - T0 ) +

r ,2 ( T

2

- T 0 r r ) + 3 (T 3 - T 3) -B1 Tlnr

,r

,

2 3 ? ?

? ?
Tr ,0

B A

- 2 3 T r ( T r 2 - Tr 2 ,0 ) + ( A 1 + A3 T r + A 4 T r 2 )( Pr - Pr ,0 ) + 22 ( P r r2 - P2, 0 )

- B 2 r r r T ( T - T 0 )

(II.17)

 

Les grandeurs adimensionnelles d'état sont :

· La température réduite : Tr

T

= ;

TB

 

G

= ;

RT B

· L'enthalpie libre molaire réduite : Gr

· La pression réduite : Pr

P

= ;

P

B

·

H

;

RT

B

L'enthalpie molaire réduite : Hr

S

· L'entropie molaire réduite : Sr = R ;

.

VP

· Le volume molaire réduit : B

RTB

V =
r

Les indices utilisés sont :

· r : pour la grandeur réduite ;

· B : pour la grandeur de référence ;

· L : la phase liquide ;

· g : la phase gazeuse ;

· 0 : l'état de référence.

Les grandeurs de références [27] sont:

TB = 100 k ; PB = 10 bar et R = 8.3143 kj / kmole .k .

II.3.1.2. La phase vapeur :

Dans la phase vapeur (Ziegler et Trepp [20]) prennent en considération les corrélations suivantes :

c c c P 2

g RT 2 3 4

V = + + + +

c (II.18)

1 3 11 11

P T T T

P ? ? ?

2 V

Cp d d T d T T

g 2

= + + - ? ?

? (II.19)

dP

1 2 3 T 2

0 ? ? ?

et :

T PT Cp g

g g

= -

g + ? + ? - ?

Cp dT V dP T

g g

G H TS dT

0 0

T

T 0 P 0 T0

(II.20)

Après le développement on trouve :

G g = H g0 - T r r S g 0 + D 1 ( T r - Tr 0 r r ) + (T 2 - T2 ) + D 3 ( T r r 3 - T 30 ) - DT1r ln ( Tr

r

2 3 /7,0

D T

T

-

T

-

3 T T 2

-

T 2

+

Tln

H

2

r

(

r r ,0 )

2 r ( r r ,0

)

r r-rn ,0

(P r --4 P a P 0 T r +C j (P P 0 +11 P ,0

Tr

C 4(P3 P3 r'° P 3'0

+ Tr

(II.21)

r 12 +11 r

3 T11 T11 Tr1,20
r

II.3.2. Propriétés thermodynamiques :

L'enthalpie, l'entropie et le volume molaires sont liés à l'enthalpie libre de Gibbs [27] :

H = - RT T2 ? ? ( G r TrYI

r [ ? (II.22)

? T

r P

S = - R[?Gr ???

(II.23)

? Tr

RT [?G ?

V = P B ? P (II.24)

r

Après développement, les équations deviennent : II.3.2.1. Pour la phase liquide :

B B

H r L ,0 + B1

( T

r -

T

)

+ 2

( T

r 2 -7;

)

+ 3

( T

3

- 7;

3

0+

( P

P

)( A

A

T

2)

A 2 ( P2 - Pt2.0)

2

H L = RTB

 
 

+ C 1 ( P r - Pr,0)

+ C 2 r ,' +3 . r , 3 r - 12 r, r

T33 r T 3 r 0 T r % T11ll r T r1 0 1 T12 r0 r ,0

r

r

r ,0

1

4

r

(II.25)

S L = R [S r L 0 + Aln ( T r j+ B 2 ( T r - Tr + B 3 (T r 2 Tr ,0 2) - ( A 3 + 2 A 4 T r )(P r - Pr 0)?

(II.26)

T

,0 2

RT 2

V L B

= ? ? +

A A P A T A T

+ + ? ? (II.27)

1 2 r 3 r 4 r

PB

II.3.2.2. Pour la phase vapeur :

g 2 2 2

3 3 3

( T T

- ) + ( T T

- ) + ( T T

- ) (

+ C P P

- )

r r ,0 r r ,0 r r ,0 1 r r ,0

2 3

D D

H + D

r ,0 1

?

? ?

(II.28)

Hg R T B 3 3

= ? ? ? P P ? ? P P ? ? P P ? ?

,0 ,0 ,0

? + - +

r r r r r r

4 C 1 2 C - + -

4 C

2 ? 3 3 ? 3 ? 1 1 1 1 ? 4 1 1 1 1

T T

r r ,0 ? T T ? ? ?

r r ,0 ? ? T

? T

? ? r r ,0 ? ?

? ?

?

?

?

?

?

S g = R

2

RT C C C P T

?

g 2 3 4

V = ? + + +

B r r

C +

1 3 11 11

P P

B ? T T T

r r r r

?
??

(II.30)

 

Ammoniac

Eau

A1

3.971423.10-2

2.748796.10-2

A2

-1.790557.10-5

-1.016665.10-5

A3

-1.308905.10-2

-4.452025.10-3

A4

3.752836.10-3

8.389246.10-4

B1

1.634519.101

1.214557.101

B2

-6.508119

-1.898065

B3

1.448937

2.911966.10-1

C1

-1.049377.10-2

2.136131.10-2

C2

-8.288224

-3.169291.101

C3

-6.647257.102

-4.634611.104

C4

-3.045352.103

0

D1

3.673647

4.019170

D2

9.989629.10-2

-5.175550.10-2

D3

3.617622.10-2

1.951939.10-2

Hr,0

4.878573

21.821141

g

Hr ,0

26.468879

60.965058

Mélange

E1

-41.733398

E2

0.02414

E3

6.702285

E4

-0.011475

E5

63.608967

E6

-62.490768

E7

1.761064

E8

0.008626

E9

0.387983

E10

0.004772

E11

-4.648107

E12

0.836376

E13

-3.553627

E14

0.000904

E15

24.361723

E16

-20.736547

? ?

T D ? P P ? ?

g r 3 2 2 r r , 0

S + D ln + D T T

( - ) + ( T - T ) 3

+ C - + ? (II.29)

r , 0 1 ? ? 2 r r , 0 r r , 0 2 ? 4 4

2 T T ?

? ?

T r , 0 ? r r , 0 ? ?

?

? 3 3

P P ? 1 1 ? P P ? ? ?

P

r , 0 , 0 ?

1 1 -

r r r r

C + C - - ln

3 ? 1 2 1 2 4 1 2 1 2

T T ? 3 ? T T ? ? P ? ?

? ? ? ? ? ? ?

r r , 0 r r , 0 r , 0

SrL0

1.644773

5.733498

 

Srg 0

8.339026

 

Tr,0

3.2252

5.0705

Pr,0

2

3

Tableau II.2. Les coefficients pour les équations (II.13.17.21.22.23.24.25.26) et (II.32.33.34) [27].

II.4. Mélange ammoniac-eau :

II.4.1. Mélange liquide [27] :

Selon l'analyse donnée par Ziegler et Trepp [20], la fonction de Gibbs d'un mélange liquide de l'ammoniac-eau est donnée par la relation idéale de mélange de solution plus l'énergie d'excès de Gibbs GE. Cette énergie, dont la relation est proposée par Xu et Yogi Goswami [22], est limitée à trois facteurs qui tiennne compte de la déviation du comportement idéal de solution (la solution liquide ne se comporte pas comme une solution idéale).

Grx x ? F F x

E = -

( ) ( ) ( )2

1 2 2 1 3 2 1

F x ? (II.31)

1 + - + - ?

?

E E

5 6

Avec : F E E P E E P T

= + r (

+ + r ) r + + (II.32)

1 1 2 3 4

Tr Tr

F 2 = E 7 + E 8 P r + (E 9 + E 10P r )T + E 11 + E 2 (II.33)

r T r Tr

6

F 3 = E 13 + E 14 P + E 15 E12 (II.34)

T T

r r

Les coefficients Ei (i=1....16), pour les équations (II.32.33.34) sont indiqués dans le tableau (II.2). L'enthalpie, l'entropie et le volume d'excès sont données par [27] :

H E = - RT B 7,,2

??( G E Tryl ? Tr L

Pr x

,

(II.35)

(II.36)

E

S = - R ? ? Gr

?

??

Tr P

r,x

RTG

? ? ? E V E = ? ?
B r (II.37)
P B ? Pr ?T r

,x

Après le développement on trouve :

2 E E

3 ? 2 E 3 E

5 6 11 12

E E P + x E E P

1 + + + -

(2 1)

2 r ? +

2 7 8 r + + 2

H E = RT Bx (1 - x)

T r Tr ?T r Tr

2 E 3 E ?

2 ? 15 16

+ - ? +

(2 1)

x E E P + ?

13 14 r + 2

T T

? r r ?

?

?

? ?

? ?(II.38)

?

?

? ?

S E = Rx (1 - x

?E E

2 ? E 2 E ? ?

5 6 11 12

? - -

E E P + + + - - -

(2 1)

x E E P + +

3 4 ? ? ?

r 2 3 9 10 r 2 3

T T

r r ? T T

r r ? ?

) ?(II.39)

? ?

2 ?

? 2 ? E E

+ - ? + ?

15 16

(2 1)

x ?

2 3

? ? ? T T

r r ? ??

RT 2

V E B

= x x E E T x E E T (1 )

- ? 2 + + -

(2 1)( ) (2 1) 14

4 r 8 + + - ?

x E

? 10 r ?

P

B

(II.40)

Donc, l'enthalpie, l'entropie et le volume molaire du mélange liquide NH3-H2O deviennent :

Hm L = xHNH L 3 + (1 - x )HH L 2O+ HE (II.41)

S m = xS NH + - x S H O + S + S (II.42)

L L L E ml

(1 )

3 2

V m = xV NH + - x V H O + V (II.43)

L L L E

(1 )

3 2

Avec : [ ln( ) (1 )ln(1 ) ]

S = - R x x + - x - x (II.44)

ml

II.4.2. L'enthalpie, l'entropie et le volume massique de la solution liquide :

La concentration massique est le rapport entre la masse de l'ammoniac et celle de la solution :

î=

mNH3

(II.45)

m NH 3 + mH2O

mNH3 : est la masse d'ammoniac de la solution ;

mH2 O : est la masse d'eau.

Entre la concentration massique î et celle molaire x existe la relation approchée :

î

=

x

î

+

MH2O

MNH3

(II.46)

La masse molaire à une solution de concentration molaire x est :

M = - x M H O + xM NH (II.47)

L (1 )

2 3

Il en résulte donc les expressions pour l'enthalpie, l'entropie et le volume massique de la solution liquide :

L Hm hm =L

ML

L SL m

s =

m

ML

L

L V
v m
= mML

(II.48)

(II.49)

(II.50)

II.4.3. Mélange vapeur :

La solution dans la phase vapeur à été considérée comme étant une solution idéale. Cette hypothèse est basée sur l'absence de l'énergie d'excès de Gibbs GE. L'enthalpie, l'entropie et le volume molaires du mélange vapeur de NH3-H2O sont calculés par :

H m = yH NH + - y H H O (II.51)

g g g

(1 )

3 2

S m = yS NH + - y S H O + S (II.52)

g g g mg

(1 )

3 2

V m = yV NH + - y V H O (II.53)

g g g

(1 )

3 2

avec : [ ln( ) (1 )ln(1 ) ]

S = - R y y + - y - y (II.54)

mg

II.4.4. L'enthalpie, l'entropie et le volume massique du mélange vapeur :

Ces trois fonctions ont pour expressions :

Hg

h g = m (II.55)

mMg

Sg

s g =

(II.56)

m

Mg

V g

v g m

= (II.57)

m M g

Mg étant la masse molaire de la solution dans la phase vapeur.

M gg= =(1 - --y )MMH HO 0+ +yMM2 233(II.58)

II.5.. Conditions de saturation :

II.5.1.. Point de bulle: :

Le point de bulle est calculéàa partir de lacorrélationn proposée par El-Sayed et Tribus [28] :

7? ? 10 ? ? ? ? ? ?

i

? P ?

,

= - ? +

? ? ( ) ln

i c m

T T (II.59)

eb c m

, ? C x

C i ij ? ? ? ? ? ?

i = 1 ? ? P

j = 1 ? ? ? ? ?

? ? ? j

4

avec H 2 O -? ( a x i

T T

=

c m

, c i i

)(II.60))

i=11

? 8 ?

i

( )

? i

? b x ?

H O

2 i = 1

P c m P c

= e ? ? 1,

oùuTc,m, : est latempératuree critique du mélangeNH3-H2O0 ;
Pc,m : est la pression critique du mélangeNH3-H2O..

(II.61)

II.5.2.. Point de rosée :

Le point de rosée est calculéàa partir de lacorrélationn proposée par EL-Sayed et Tribus [28] :

i

6 ? ? ? 4 ? ? ?

? ? ?

j P ?

c m

,

T T

= - ? +

? ? [ ln(1.0001 ) ln

] ? ? (II.62)

d c m

, ? d A - x

i ij ? ? ?

? P

i = 1 ? ? j = 1 ? ? ? ?

? P? ? ?

J

Leséquationss(II.59.60.61.62)) la pression en [psi] et latempératuree en[degrée F].

Les coefficients pour leséquationss(II.59.60.61.62)) sontindiquéss dans le tableau(II.3)) [27].

i

ai

bi

Ci

di

1

205.0009

0.368105523897

153.634521459

153.17055346

2

280.930556

- 3.6679548875

- 13.0305543892

- 11.7705687461

3

-317.0130009

46.6000470809

- 1.14845282991

- 1.78126355957

4

263.194444

-262.921061996

0.550358094447

0.647385455059

5

 

732.99536936

- 0.0753450148427

-0.0719950751898

6

 

- 1076.0613489

0.0048111668267

0.00285423950706

Aij

j

1

2

3

4

i

 
 
 
 
 

1

194.793913463

74.236124188

9.84103819552

0.436843852745

2

- 74.3508283362

-33.2941879809

-4.78866918581

-0.225416733476

3

13.0175447367

6.1586564117

0.789740337141

0.0321510834958

4

-0.90857587517

-0.356752691147

0.0238067275502

0.00495593933952

5

-0.00071863574153

-0.0251026383533

-0.0191664613304

-0.0017014253867

6

0.00195441702983

0.00280533349937

0.0013899436563

0.000116422611616

C ij

i

1

2

3

4

5

6

7

j

 
 
 
 
 
 
 
 

1

-462.460321366

421.443122208

-248.783804168

126.965580728

-33.5343446156

3.97454953787

-0.170806170177

2

23739.9986309

- 14560.354925

4807.07241098

- 2090.45270574

601.878586689

- 77.026846469

3.48182859299

3

- 194504.35292

53051.4495633

13565.1003309

1993.17101166

-3064.82070658

541.19105807

- 27.7957587743

4

639383.528867

382763.793582

- 466407.780832

100706.510396

71.7954752052

- 1696.60270972

113.762064546

5

- 523748.057636

- 3.58358986875E+6

2.82708344764E+6

- 687388.808612

51780.666659

1713.45942707

- 258.750496922

6

-2.32827147551E+6

1.22432653815E+7

-8.46971515799E+6

2.13241246959E+6

-209714.899856

4019.01019872

311.002585218

7

7.5624I853499E+6

-2.23079700156E+7

1.4459588896E+7

-3.69919965914E+6

405011. 985355

- 14844.7928004

- 123.917993454

8

- 9.66829589504E+6

2.28966568499E+7

-1.42810875331E+7

3.68836522546E+6

-428310.461566

19481.0094551

- 123.480627492

9

5.92208187086E+6

- 1.24833248091E+7

7.59640359678E+6

- 1.97512239296E+6

238153.698326

-12107.0794501

154.375042114

10

- 1.43240552125E+6

2.81331171633E+6

- 1.68400264482E+6

440201.446068

- 54497.0973336

2966.92804386

-48.5083828701

7

 

797.948078048

-0.000120433757177

 

8

 

- 235.903904222

 
 

Tableau II.3. Les coefficients pour les équations (II.59.60.61.62) [27]. II.6. Propriétés de transport de la solution NH3-H2O [29] :

II.6.1. Densité de la solution liquide :

Une relation semi-empirique du calcul de la densité de la solution liquide à la saturation est la suivante :

3 2 3 3 2 2

ñ = -

( 0.00695 1.304 57.675 ) (0.00547 1.0625 48.75 50)

T + T - î

T + T - T + T + î

3 2 5 3 2

- (0.00128 0.264 14.1 305) 8.3310 -

T - T + T + î + T - 0.0206 0.817 990

T + T +

(II.63)

Cette relation fournit les valeurs de la densité exprimées en (Kg.m-3), le domaine de précision satisfait pour les calculs techniques est :

· Pour les températures : 0 < T < 100 [ ° C] ;

· Pour les concentrations : 3

0.1 < î < 0.5 ? ? kg / m ? ? .

On peut calculer la concentration massique de la solution NH3-H2O sur la base de la connaissance des densités et des températures :

î = -

vT

2 - 4 2

5.5965 8.1301 2.5260 0.029266 1.099910

+ v - v + T - T - 0.047472

(II.64)

2 4 2 - 5 2 2 3

+ 0.017601 1.698410 -

v T + vT - 60501310 v T v m kg et T C

? ?

/ [ ]

°

? ?

Dans le domaine de validité de l'équation (II.63), l'erreur moyenne dans le calcul de la concentration est de 0.0012, mais celle maximale est de 0.004.

Dans la figure (II.4) on représente le diagramme des variations de la densité de la solution NH3-H2O en fonction de la concentration et la température.

Figure II.4. La densité de la solution NH3H2O liquide.

 
 

Concentration î [ Kg / Kg ]

 

II.6.2. La viscosité dynamique de la solution liquide :

Pour la viscosité dynamique de la solution liquide, il est proposé la relation :

L 3

ln( ) ln( ) 3 (1 )ln ln( )

L 2

= + - ? ì + ? + - î ì

(1 ) ln( )

L

ì î ì î î

NH ? C C

1 NH 2

3 3 2

? H O

3 (1 ) ln ln( )

L

- ?

2

+ î î + ?

? C ì C

3 H O

2 4 ?

Les constantes de cette relation ont pour valeurs :

C = 1.6582 C = 7.1638 C = 1.3575 C 4 = 3.6066.

1 2 3

La viscosité dynamique de l'eau liquide est :

(II.65)

 

- ? ? - + 5.61610 T

1731

ì L 6 5

= 10 exp 6.278

H O

2 ? T

2 ?

?

?

(II.66)

 

La viscosité dynamique de l'ammoniac liquide est :

2214 5 2 ?

6

ì L 10 exp 0.3180

- ?

= - + 5.983910 T (II.67)

NH ? ?

3 ? T ?

Dans les relations (II.66) et (II.67), T et p sont respectivement en [K] et [Pas.s].

La figure (II.5) présente la variation de la viscosité dynamique en fonction de la concentration massique. Le domaine de validité de l'équation (II.65) est :

· Pour les concentrations : 0.3 < î < 0.9 ;

· Pour les températures : 10<T<60 °C.

Concentration î [ Kg / Kg ]

VicrncitiS rivnaminue u r 1(16 Pacc 1

Dans ce domaine, l'erreur moyenne fournie par l'équation (II.65) est de 6%, alors que celle maximale est de 12%.

Figure II.5. La viscosité dynamique de la solution NH3H2O

II.6.3. La viscosité dynamique de la solution gazeuse :

La solution gazeuse est considérée comme étant une solution idéale, donc la viscosité de la solution gazeuse est :

ì = - î ì H O + îì NH (II.68)

g g g

(1 )

2 3

avec :

ì H O

g 2 6 2

= - + - T

31.89 41.4510 - 8.27210 - T

2

(II.69)

 

et :

ì NH g 2 6 2

= - + - T

9.372 38.9910 - 44.0510 - T

3

(II.70)

 

La relations (II.69), pour la vapeur d'eau est valable pour l'intervalle de température : 0 °C <T<1000 °C, et la relation (II.70) est valable pour l'intervalle : -200 °C <T<1200 °C, ainsi que les valeurs calculées résulte en micropoises. La température est exprimée en k.

II.6.4. La conductivité thermique de la solution gazeuse :

Pour la solution gazeuse composée de la vapeur d'eau et de l'ammoniac en phase gazeuse, on peut adopter l'hypothèse d'une solution idéale composée d'un gaz parfait. Dans ces conditions, la conductivité thermique de la solution gazeuse a pour expression :

ë = - î ë H O + îë NH (II.71)

g g g

(1 )

2 3

ë H O et ë NH représentent la conductivité thermique de l'eau en état vapeur et la conductivité

g g

2 2

thermique d'ammoniac gazeuse, respectivement.

ëH O

g 2 4 2 8 3

= 17.53 2.4210

- - T + 4.310 - T - 21.7310 - T (II.72)

2

Cette relation est valable pour l'intervalle : 0 °C<T<800 °C.

g 2 4 2 8 3

= +

091 12.8710 - T + - T

ë NH 2.9310 - 8.6810 - T (II.73)

3

Cette relation est valable pour l'intervalle de : 0 °C<T<1400 °C. Les valeurs calculées pour les deux équations (II.72.73) sont exprimées en (microcal/s.cm.K), et la température en K.

II.6.5. La conductivité thermique de la solution liquide :

Pour la solution liquide, on peut accepter l'hypothèse d'une solution idéale. Dans ces conditions la conductivité thermique de la solution liquide a pour expression :

ë = - î ë H O + îë NH (II.74)

L L L

(1 )

2 3

avec :

ë H O

L 3 6 2

= - + - T

0.4743 5.79310 - 7.22210 - T (II.75)

2

La relation (II.75) est valable pour l'intervalle : 273 K<T<373 K.

L 3 - 6 2

ë = 1.06094741 1.576510 -

- T - 1.228510 T (II.76)

NH 3

La relation (II.76) est valable pour l'intervalle : -77 °C<T<100 °C. ë en (w/m.k).

La figure (II.6), représente la variation de la conductivité thermique de la solution NH3-H2O liquide en fonction de la concentration et de la température.

r m
· 1 / 1_ erg 1

Figure II.6. La conductivité thermique de la solution NH3-H2O liquide. II.6.6. La chaleur spécifique isobare pour la solution gazeuse :

En adoptant l'hypothèse de la solution idéale dans la phase gazeuse, composée à son tour d'un gaz parfait, en peut supposer les relations suivantes pour le calcul de la chaleur spécifique isobare de la solution gazeuse :

Cp = - î Cp H O + î Cp NH (II.77)

g g g

(1 )

2 3

La chaleur spécifique isobare pour la vapeur d'eau est donnée par :

g 3 - 6 2 10 3

1.79 0.1110 -

Cp H O + T + 0.5910 T - 2.0010 -

= T (II.78)

2

Cette relation est valable pour l'intervalle : 10 °C<T<115 °C.

La chaleur spécifique isobare pour l'ammoniac vapeur est donnée par :

g 3 - 6 2 10 3

1.604 1.410 -

CpNH + T + 10 T - 6.9610 -

= T (II.79)

3

Cette relation est valable pour l'intervalle de : -50 °C<T<50 °C. Les valeurs calculées sont en (kj/kg.K), et la température est exprimée en K.

II.6.7. La chaleur spécifique isobare pour la solution liquide :

La chaleur spécifique isobare de la solution liquide est donnée par la relation :

L = ? + î

4.186 1 (0.118 0.00208 )

2

Cp + T ? ? (II.80)

?

où bien on peut la calculer à partir de la relation :

Cp = - î Cp H O + î Cp NH (II.81)

L L L

(1 )

2 3

Les relations de calcul pour les chaleurs spécifiques isobares de l'ammoniac et l'eau liquide sont :

- 6 2 9 3

CpNH

L 8.049678 0.1301846 464.227410

+ T - T + 575.9936 10 -

= - T (II.82)

3

La relation (II.82) valable pour le domaine : -77.4 °C<T<100 °C. et

L 3 - 6 2 9 3

2.8217826 11.8254510 -

Cp H O + T - 35.04100610 T + 36.00378610 -

= T (II.83)

2

Relation valable pour l'intervalle : 0 °C<T<350 °C. Les chaleurs spécifiques sont exprimées en (kj/kg.k), la température est exprimée en k.

La figure (II.7), présente la variation de la solution NH3-H2O liquide en fonction de la concentration et la température.

Figure II.7. La chaleur spécifique isobare de la solution NH3-H2O liquide.

II.6.8. La chaleur spécifique isobare pour l'hydrogène gazeux [30] :

g 3 - 6 2 9 3

14.4 0.9510 -

CpH - T + 1.9810 T - 0.4310 ( / ) ( )

-

= T KJ KgK T K (II.84)

2

Figure II.8. La chaleur spécifique isobare de l'hydrogène

II.6.9. La conductivité thermique pour l'hydrogène gazeux et liquide : ë H (1.702 0.05573 T )10 ( cal / cm .sec. K )

- 4

= + (II.85)

2

Figure II.9. La conductivité thermique de l'hydrogène [30]

II.6.10. La viscosité dynamique de l'hydrogène :

3

T 2 T +650.39

- 7

ç = 85.55810 - - ( )

poises

T + 19.55 T+ 1175.9

(II 86)

Figure II.10. La viscosité dynamique de l'hydrogène

II.6.11. L'enthalpie massique de l'hydrogène :

Figure II.11. L'enthalpie massique de l'hydrogène [30]

Conclusion :

Le couple binaire ammoniac-eau, a été la solution principale dans le fonctionnement des machines frigorifiques à absorption et cela pour plusieurs années. Plusieurs études ont été effectuées sur l'équilibre vapeur-liquide et sur les propriétés thermodynamiques et de transport de ce mélange.

Ce chapitre a rassemblé les équations de résolution du problème d'équilibre liquide-vapeur et qui sont : l'équation d'état pour la phase vapeur, et l'équation décrivant la non idéalité de la phase liquide. Cependant les écarts à l'idéalité sont généralement beaucoup plus marqués en phase liquide, en raison de sa densité, qu'en phase vapeur, et par conséquent il est d'usage d'adopter l'hypothèse d'un équilibre entre une phase vapeur assimilée à un mélange de gaz parfait et une phase liquide non idéale, ce qui permet de simplifier aussi les calculs mathématiques.

Analyse

thermodynamique et

thermique de la machine

Introduction :

Avant de pouvoir réaliser la simulation nous devons passer par un calcul de chaque partie du cycle frigorifique et cela en déterminant les différents débits du mélange, aussi, les conditions opératoires telles que la pression, la température, et, la concentration ; chose qui nous permettra par la suite d'effectuer un calcul des enthalpies pour les différents débits entrants et sortants dans chaque compartiment de l'installation.

A l'aide de ces calculs ont pourra connaître l'efficacité de la machine et son coefficient de performance.

Le calcul du processus cyclique de l'agent de travail dans une machine frigorifique à absorption-diffusion se fait à l'aide d'une simulation numérique sur la base de l'équation fondamentale de la solution ammoniac-eau présentée ultérieurement (chapitre IV), ainsi que les équations pour le calcul des grandeurs d'états thermodynamiques déterminées en fonction de l'équation fondamentale.

III. Machine à absorption-diffusion :

Ces machines utilisant le couple eau-ammoniac sont utilisées pour des applications ménagères. Cherchant, d'une part à miniaturiser ces machines, d'autre part à éliminer le seul organe mécanique (la pompe) afin d'équiper des armoires de très faible capacité (35 a 120dm3), les ingénieurs suédois Platen et Munters ont pensé, dès 1926, à introduire dans le circuit un gaz inerte qui, en égalisant les pressions cotes haute et basse pression, permettait néanmoins à l'ammoniac de se vaporiser à basse pression (loi de Dalton pour le mélange des gaz).

La puissance frigorifique d'une telle machine dépend de la vitesse de diffusion de l'ammoniac dans le gaz neutre : l'hydrogène (en l'occurrence). Ce sont donc des machines a absorption-diffusion que des machines a absorption pure.

D'une façon plus détaillée le principe de fonctionnement d'une machine a absorption-diffusion est base sur la faculté du liquide utilise, absorbeur (réaction exothermique) et de désorbeur (réaction endothermique), cette machine utilise également le fait que la solubilité de la vapeur dans le liquide dépend de la température et de la pression. Ainsi, ces machines utilisent comme fluide de travail un mélange binaire, dont l'un des composants est beaucoup plus volatil que l'autre.

Figure III.1. Description schématique du cycle à absorption-diffusion NH3-H2O-H2 . III.1. Détermination des points de fonctionnement du cycle NH3-H2O-H2 :

Les machines frigorifiques à absorption mono-étagées sont soumises à certaines conditions limites de fonctionnement et qui, une fois dépassées, ne peuvent atteindre la température d'évaporation désirée voir même l'arrêt de fonctionnement.

III.1.1. Températures limites :

La possibilité d'obtention de la température d'évaporation nécessaire ou non, est dictée par des températures limites qui se résument en :

· :. La température moyenne du chauffage (Tch), qui est dans les conditions idéales
de transfert de chaleur dans le bouilleur, égale à la température finale de la solution pauvre à la sortie du bouilleur ;

· :. La température d'entrée du fluide de refroidissement (l'eau), (Te) dans les
conditions de travail idéales, égale à la température à la fin d'absorption (T1) ;

· :. La température du fluide froid réalisée (T0) dans le cas d'une surface infinie de
transfert de chaleur dans l'évaporateur égale à la température finale de vaporisation (T7).

III.1.2. Le taux de dégazage limite :

+ Facteur de circulation :

Il est défini comme étant le rapport des débits massiques de la solution riche m sr , et de vapeur d'ammoniac m a [14] :

fc

m ~ î î sr g - sp

= = (III.1)

m ~ î î a sr - sp

îg : la concentration de vapeur d'ammoniac générée à la sortie de la colonne de rectification est supposée de l'ordre de 99.9 % ;

îsp : la concentration de la solution pauvre à la sortie du bouilleur ; îsr : la concentration de la solution riche à la sortie de l'absorbeur ; Äî = îsr - îsp : taux de dégazage (intervalle de neutralisation).

D'après les recommandations, si le facteur de circulation fc est supérieure à 20, ceci correspond à un taux de dégazage Äî = (2÷3) %, le cycle n'est plus possible, car une petite variation de l'une des trois températures du système pourrait conduire à un taux de dégazage nul, ce qui rendrait le cycle physiquement impossible et une machine réelle cesserait de fonctionner avant cela. Il est donc recommandé de prendre des valeurs pour le taux de dégazage supérieures à 5 %, néanmoins des valeurs plus importantes ne sont pas conseillées [31].

III.1.3. Modèle de calcul du cycle thermodynamique :

Pour le calcul du cycle thermodynamique (à partir de la figure (III.1)), les trois températures (TC, Te, T0), sont souvent des données du projet. Les pressions de condensation (PC) et de vaporisation (P0), doivent être choisies en fonction de ces trois températures.

+ Les données du calcul :

) L'agent de refroidissement des appareils (l'eau) :

9 La température à l'entrée Te1 ;
9 La température à la sortie Te2.

) L'agent de chauffage (l'eau chaude) : 9 La température à l'entrée Tch1 ; 9 La température à la sortie Tch2.

) L'agent intermédiaire à refroidir (l'eau) :

V' La température à l'entrée dans l'évaporateur T11 ;

V' La température à la sortie de l'évaporateur T12.

III.1.4. Stabilisation des niveaux de température, de pression et de concentration pour le fonctionnement du cycle [29], [32] :

A cause de la présence d'une quantité d'eau dans l'agent frigorifique, la vaporisation qui a eu lieu dans l'évaporateur ne se produit pas à une température constante mais elle varie entre la température au début et à la fin de vaporisation. Cet intervalle de température de vaporisation dépend de la pureté de l'ammoniac liquide, c'est-à-dire, du degré de la rectification de celle-ci.

+ La température à la fin de la vaporisation, est déterminée en fonction de la

température de la solution à refroidir à la sortie de l'évaporateur.

T7 = T1 2 ? Ä T1 , Ä T1 = (2 ÷ 4) ° C (III.2)

+ La pression de vaporisation P0 (basse pression) en fonction de (T7) et

(î7=99.9%), est calculée a partir de la formule (III.58).

A

Aevap

T

Tf1

Tf2

ÄTf

T7

ÄT0

T12

Figure III.2. La variation de la température dans l'évaporateur.

v La température de condensation sera en fonction de la température de l'eau de refroidissement à la sortie du condenseur :

T12 = TC = Te 2 + Ä TC , Ä TC = (2 ÷ 5) ° C (III.3)

T

TC

ÄTC

Te2

Te1

Acd A

Figure III.3. La variation de la température dans le condenseur.

v La pression de condensation PC (haute pression) en fonction de (TC) et (îg=99.9%), est calculée a partir de la formule (III.58).

v La pression dans l'absorbeur est déterminée en fonction de la pression dans l'évaporateur et des pertes de pression sur le trajet entre les deux appareils :

Pab = P0 ? ÄP0 , ÄP0 = (0.2 ÷ 0.49) bar (III.4)

v La température de la solution riche à la sortie de l'absorbeur, est déterminée en fonction de la température de l'agent de refroidissement à l'entrée de l'absorbeur :

T1 = Te 1 + Ä Te 1 , Ä Te1 = (4 ÷ 12) ° C (III.5)

v La température de la solution pauvre à la sortie du bouilleur, est déterminée en fonction de la température d'eau chaude à la sortie du bouilleur :

T 3 = T ch 1 ? Ä T ch 1 , Ä T ch 1 = (4 ÷ 12) ° C (III.6)

Ab

A

T

Tch1

ÄTch1

Tch2

T3

ATch2

T2

Figure III.4. La variation de la température dans le bouilleur.

La température de la solution riche à l'entrée du bouilleur, est déterminée a partir

de l'équation (III.61).

T2 = f ( PC , îsr) (III.7)

v La concentration de la solution riche à la sortie de l'absorbeur est déterminée à l'aide de la formule (III.66).

îsr = f (Pab , T1) (III.8)

v La concentration de la solution pauvre à la sortie du bouilleur : îsp = f ( Pb , T3) calculée à partir de l'équation (III.66) (III.9)

v La vérification de l'intervalle de la neutralisation des gaz :

Äî = îsr - îsp = 5 % (III.10)

v Le facteur de circulation fc :

î î

-

gsp

fc =

Äî

(III.11)

 

v La température de sortie dans l'échangeur liquide-liquide S2 :

T 4 = T3 - fc

Ä T S 2 , Ä T S2 = (5 ÷ 10) °C

( fc - 1)çS2

(III.12)

 

v La température à l'entrée et à la sortie de l'échangeur gaz-gaz S1 :

T6 = T5 ? Ä TH 2 , Ä TH2 = (5 ÷ 15) ° C (III.13)

1 CpH 2 (T6 )

T T

SV H

ç Cp ( T )

S 1 Va 7

T8 = T7 + Ä TV (III.14)

Ä = Ä (III.15)

2

AS1

A

T

T5

ÄTV

T8

H2 vapeur

NH3 vapeur

T6

LTH2

T7

Figure III.5. La variation de la températme dans l'échangeur gaz-gaz S1.

+ La température à la sortie du bouilleur :

T9 = T2 + Ä T9 , Ä T9= (4 ÷ 10)° C (III.16)

+ La température à la sortie de la colonne de rectification :

T10 = T9 + Ä TR , Ä T R= (4 ÷ 10) ° C (III.17)

AR

A

T

T9

ÄTH2O

T11

NH3+H2O vapeur

ÄTR

T10

H2O liquide

Figure III.6. La variation de la température dans la colonne de rectification. + La température de l'eau refoulée à l'entrée du bouilleur :

T11 = T9 - Ä TH 2 O , Ä T H 2O= (4 ÷ 10) ° C (III.18)

III.1.5. Le calcul thermique :

+ L'enthalpie de la solution riche à la sortie de l'absorbeur :

h 1 = f (îsr , T1, P ab ) (III.19)

+ L'enthalpie de la solution riche à la sortie de l'échangeur liquide-liquide S2 :

h 2 = f (îsr , T2, PC) (III.20)
+ L'enthalpie de la solution pauvre à la sortie du bouilleur :

h 3 = f ( î sp , T 3 , P C ) (III.21)

+ L'enthalpie de la solution pauvre à la sortie de l'échangeur liquide-liquide S2 :

h 4 = f ( î sp , T4, P ab ) (III.22)

+ L'enthalpie à l'entrée de l'échangeur gaz-gaz S1 :

h 7 = f ( î 7 , T7 , P0) (III.23)

L'enthalpie à l'entrée de l'absorbeur :

h 8 = h 7 + CpVa (T7TV (III.24)

v L'enthalpie de la solution vapeur à la sortie du bouilleur :

h 9 = f (î9 , T9, PC) (III.25)

î9 = f (PC , T9) calculée à partir de l'équation (III.66)

v L'enthalpie de l'ammoniac liquide saturé à la sortie du condenseur :

h 12 = f (TC , PC) (III.26)

v L'enthalpie de l'eau refoulée à l'entrée du bouilleur:

h 11 = f (T1 1, PC) (III.27)

v L'enthalpie de la vapeur d'ammoniac à la sortie de la colonne de rectification :

h 10 = f (T1 0 , PC) (III.28)

III.2. Etablissement du bilan énergétique du cycle NH3-H2O-H2 :

La modélisation est basée sur les lois de conservation de chaleur et masse au niveau de chaque élément

de l'installation auxquelles on ajoute les équations d'équilibre de mélange ammoniac-eau et l'hydrogène.

III.2.1. Bilan énergétique dans le bouilleur :

m& 9 + m& 3 = m& 11 + m& 2 (III.29)

î9 m& 9 + î3 m& 3 = î 11 m& 11 + î2 m& 2 (III.30)

?b = m& 3 h 3 + m& 9 h 9 - ( m& 11 h 11 + m& 2 h2) (III.31)

m& 3 = m& 10(fC -1) (III.32)

III.2.2. Bilan énergétique dans la colonne de rectification :

m& 9 = m& 10 + m& 11 (III.33)

î9 m& 9 = î 10 m& 10 + î 11 m& 11 (III.34)

?R = m & 10 h 10 + m & 11 h 11 - m & 9 h 9 (III.35)

r =m11

&
&

(débit reflut ( Kg / Kg))

(III.36)

m10

m 10 = m2 (III.37)

(1 +fC )

III.2.3. Bilan énergétique dans le condenseur :

m& 10 = m& 12 (III.38)

î10 = î 12 (III.39)

? = ni1010 -- ni12 12

C h h (III.40)

III.2.4. Bilan énergétique dans l'évaporateur :

m& 7 = m& 6 +m& 12 (III.41)

î7 m& 7 = î6 m & 6 + î 12 m & 12 (III.42)

?0 = m& 6 h 6 + m& 12 h 12 -m& 7 h7 (III.43)

(?0représente la quantité de froid produite par l'installation).

III.2.5. Bilan énergétique dans l'échangeur gaz-gaz (S1) :

m& 7 = m& 8 , î7 =î8 (III.44)

m& 5 =m& 6 , î5 = î6 (III.45)

?S 1 = m& 7 h 7 - m & 8 h 8 (III.46)

III.2.6. Bilan énergétique dans l'absorbeur :

m& 1 + m& 5 = m& 4 +m& 8 (III.47)

î 1 m & 1 +î5 m& 5 = î4 m& 4 +î 8 m & 8 (III.48)

?ab = m& 4 h 4 + m& 8 h 8 - ( m& 1 h 1 +m& 5 h5) (III.49)

m& 1 = m& 10 fC (III.50)

III.2.7. Bilan énergétique dans l'échangeur liquide-liquide (S2) :

m & 2 = m & 1, î 2 = î 1 (III.51)

m & 3 = m & 4 , î 3 = î 4 (III.52)

? S 2 = m& 1 h 1 - m& 2 h2 (III.53)

Pour vérifier le bilan thermique de l'installation on calcule l'erreur, celle ci doit être inférieure à (5 %) :

erreur =

( ? ? ? ? ?

+ - + +

) (

ab C b R 0 ) 5 %

<

( ? ?

+ ) ab C

(III.54)

III.2.8. Le coefficient de performance de l'installation :

COP

Effet frigorifique produit

 

La chaleur totale fournie

Pour la machine frigorifique à absorption-diffusion NH3-H2O-H2

(III.55)

COP ?0

=

?b

III.3. Automatisation des diagrammes :

Habituellement, l'étude de la machine frigorifique à absorption est faite à l'aide de deux diagrammes thermodynamiques se rapportant au mélange binaire utilisé. Le premier est le diagramme d'Oldham en (logP,1/T) qui permet d'évaluer les deux pressions extrêmes du fonctionnement de la machine, les concentrations du mélange et le cycle suivi par celui-ci. Le second diagramme est celui de Merkel en (h,î) qui détermine le comportement énergétique de la machine et par conséquent permet de dimensionner celle-ci.

La connaissance approfondie de la machine, en variant les différentes valeurs de paramètres tel que les températures, concentration ..., ne peut être manuelle, c'est un travail long et fastidieux sans parler des imprécisions dans la lecture des résultats.

Nous proposons dans ce qui suit, une automatisation de calcul des caractéristiques de ces machines, en se basant sur la numérisation des diagrammes de Merkel et d'Oldham. Pour la numérisation du diagramme de Merkel, nous utiliserons le mode de Gibbs [27], quant au diagramme d'Oldham nous proposons un modèle mathématique basé sur l'équation de Clapeyron [33].

III.3.1. Calculs et organigrammes :

La simulation du cycle nécessite non seulement la connaissance des propriétés physico-chimiques des systèmes, mais aussi l'établissement des corrélations en fonction de la température, la pression et la concentration, ....

III.3.1.1 Corrélations thermodynamiques de l'agent d'absorption (eau) : + Pression de saturation [34] :

i = 1

5a i

log ( )

P = ?

10 T -

i 1

(III.56)

Où a

: 7.13727210 ,

= a = 1820.059457 , a = 53309.1578 , a = - 45431991.41 ,

1 2 3 4

a = 4602051824, P

5

[ ] [ ]

KPas et T K

.

+ Température de saturation :

La température de saturation de l'eau T [K] en fonction de la pression P[KPas], est obtenue par la résolution de l'équation (III.56) en utilisant l'algorithme de NEWTON-RAPHSON. Annexe (01).

III.3.1.2. Corrélations thermodynamiques du fluide frigorigène (ammoniac) : + Pression de saturation [33] :

a a

1 2

log ( )

P a

= + + (III.57)

10 0 (1.8. 491.7) (1.8. 491.7) 2

T + T +

: a = 6.59924 , a = - 1721.24882 , 2 112599.5598 ,

a = - P KPas et T C

[ ] [ ]

° .

0 1

et : 0 = = °

T 325 .

C

+ Température de saturation :

La température de saturation de l'ammoniac est obtenue par la résolution de l'équation du 2ème degré (III.57).

III.3.1.3. Corrélations thermodynamiques du mélange NH3-H2O :
+ Pression de saturation du mélange NH3-H2O [33] :

log ( ) ( ) B ( î )

P A

= î - (III.58)

10 T

avec : A ( î ) = 7.44 - 1767 î + 09823 î + 0.3627 î (III.59)

2 3

B ( î ) = 2013.8 - 2155 î + 1540.9 î - 194.7 î (III.60)

2 3

P[KPas] et T[K], avec î : concentration massique de NH3 dans le mélange liquide. Le domaine de validité de cette équation est :

> 0.01 = P = 60 bar ;

> -75 = T = 240 °C.

+ La température de saturation du mélange liquide NH3-H2O :

De l'équation (III.58), et si P et î sont connus, on a l'expression de la température de saturation :

T=

B ( î )

P[KPas] et T[K] (III.61)

( A ( ) log ( )

î - 1 0 )

P


·:. Température de saturation du mélange vapeur [25] :

n i

P

4 0

= 0 (1 ) ln

î ? ? ? ?

m

- ? ? ? ?

i

T T a

? (III.62)

i P

i ? ? ? ?

oü les coefficients ai, mi et ni sont consignés dans le tableau (III.7). Le domaine de validité de cette équation est :

> 0.01 = P = 100 bar ;

> 0 = î = 1.

i

mi

ni

ai

1

0

0

+0.324 004 x 101

2

0

1

-0.395 920 x 100

3

0

2

+0.435 624 x 10-1

4

0

3

-0.218 943 x 10-2

5

1

0

-0.143 526 x 101

6

1

1

+0.105 256 x 101

7

1

2

-0.719 281 x 10-1

8

2

0

+0.122 362 x 102

9

2

1

-0.224 368 x 101

10

3

0

-0.201 780 x 102

11

3

1

+0.110 834 x 101

12

4

0

+0.145 399 x 102

13

4

2

+0.644 312 x 100

14

5

0

-0.221 246 x 101

15

5

2

-0.756 266 x 100

16

6

0

-0.135 529 x 101

17

7

2

+0.183 541 x 100

T0 = 100 K

P0 = 2 MPa

Tableau III.7. Les coefficients de l'équation (III.62)

+ La concentration massique du mélange NH3-H2O : La concentration massique est donnée par l'expression :

mNH 3

î = (III.63)

mmélange

avec : NH

m = n M

NH NH

3 3 3

m = n M

H O H O H O

2 2 2

m = m + m

mélange NH H O

3 2

n NH 3

d'où : î = M H O

2

n + n

NH H O

3 2

MNH 3

(III.64)

M
M

H O

2

NH3

1.05

,

On remarque que la concentration molaire de NH3 est presque identique à sa concentration massique et on peut donc écrire que :

î

n NH3

~

n + n

NH H O

3 2

(III.65)

L'équation qui donne î en fonction de P et T est :

?
??

194.7 ? ? 1540.9 ? ? 2155 ?

3 2

0.3627 + î ? + ? 0.9823 - ? - ? -

î 1.767 ? î

T ? ? T ? ? T ?

+

(III.66)

2013.8

7.44 - - log ( ) 0,

P =

10

T

P KPas et T K

[ ] [ ]

i

mi

ni

 

ai

 

1

0

0

+1.980

220

17 x 101

2

0

1

-1.180

926

69 x 101

3

0

6

+2.774

799

80 x 101

4

0

7

-2.886

342

77 x 101

5

1

0

-5.916

166

08 x 101

6

2

1

+5.780

913

05 x 102

7

2

2

-6.217

367

43 x 100

8

3

2

-3.421

984

02 x 103

9

4

3

+1.194

031

27 x 104

10

5

4

-2.454

137

77 x 104

11

6

5

+2.915

918

65 x 104

12

7

6

-1.847

822

90 x 104

13

7

7

+2.348

194

34 x 101

14

8

7

+4.803

106

17 x 103

P0 = 2 MPa

 
 

Tableau III.8. Les coefficients de l'équation (III.67)

La résolution de cette équation est faite à l'aide de la méthode de NEWTON-RAPHSON, Annexe (01).


·:. La concentration de l'ammoniac dans le mélange vapeur qui est en équilibre

avec la phase liquide [25] :

m i

? ? ? ?

P n 3

i

y = - ? -

1 exp ln(1 î ) ? a (III.67)

i ? ? ?

î

P

i 0

? ? ? ? ? ?

oü les coefficients ai, mi et ni sont consignés dans le tableau (III.8). Le domaine de validité de cette équation est :

> 0.01 = P = 100 bar ;

> 0 = î = 1.

III.3.2. Automatisation du diagramme d'Oldham :

A partir de l'équation (III.58), qui donne la pression du mélange NH3-H2O en fonction de la température et de la concentration [33], deux paramètres (P,T), (P,î) ou (T, î) sont suffisantes pour déterminer l'état thermodynamique d'un point donné, en effet :

+ Si (P, T) sont données, î est calculée à partir de l'équation (III.66) ;

+ Si (P, î) sont données, T est calculée à partir de l'équation (III.61) ;

+ Si (T, î) sont données, P est calculée à partir de l'équation (III.58).

III.3.2.1 Organigramme de calcul :

Ci-dessous est représenté organigramme de calcul de la température, la pression étant de 0.016 jusqu'à 20 bars, et la concentration varie de 0 à 1. D'où on peut tracer le diagramme d'Oldham automatisé figures [(IV.3) et (IV.4)], (chapitre IV).

î = î +0.05

P = 0.016

Oui

Non

Oui

Ecrire P, T, î

P =20

î = 1

Non

Fin

P =P+0.5

A=f1(î) équation (III.59)

B=f2(î) équation (III.60)

î = 0

Début

Organigramme III.9. Démarche de calcul pour le diagramme d'Oldham.

III.3.3. Automatisation du diagramme de Merkel :

Grâce aux deux équations (II.48) et (II.55), (chapitre II) pour les deux phases liquide et vapeur, on peut déterminer les enthalpies massiques du mélange NH3-H2O et ceci pour les deux phases de ce dernier. Le diagramme de Merkel est composé de deux parties :


·:. Partie inférieure (liquide) comporte :

9 Des réseaux d'isothermes ;

9 Des réseaux d'isobares (courbes d'ébullition).

+ Partie supérieure comporte :

9 Des courbes d'égale concentration de phase vapeur en équilibre avec la phase liquide ;

9 Des courbes de condensation (rosé).

III.3.3.1. Organigrammes de calcul :

Dans ce qui suit nous représentons les organigrammes pour le tracé de chaque partie.

Début

a- Les réseaux d'isobares :

î = î +0.01

A=f1(î) équation (III.59)

B=f2(î) équation (III.60)

T=B(î)/(A(î)-log(P)) équation (III.61)

hm L = f3(T,P, î) équation (II.48)

P =P+Pas

P = 0.1

î = 0

Ecrire P, T, î , hm L

Oui

î =1

Non

Oui

P = 50

Non

Fin

Organigramme III.10. Démarche de calcul pour les réseaux d'isobares.

Début

b- Les réseaux d'isothermes :

î = î +0.005

T =T+20

T=213.15

î s1

Ecrire P, T, î, hm L

Oui

î = î s2

Non

Oui

T = 515.15

Non

Fin

A=f1(î) équation (III.59)

B=f2(î) équation (III.60)

P=f3(T, î) équation (III.58)

Organigramme III.11. Démarche de calcul pour les réseaux d'isothermes.

NB:

î,s1 : représente la concentration correspondante à la température donnée, et à la pression de 0.1 bar.

î,s2 : représente la concentration correspondante à la température donnée, et à la pression de 50 bar.

Début

c- Les lignes de condensation :

P =P+Pas

P = 0.1

î = 0

T=f1(P, î) équation (III.62)

hm g= f2(T,P, î) équation (II.55)

Ecrire P, T, î , hm g

Oui

î =1

Non

Oui

P = 50

Non

Fin

î = î +0.01

Organigramme III.12. Démarche de calcul pour les lignes de condensation.

Début

d- Les courbes d'équilibre de la phase vapeur avec la phase liquide :

î = î +0.01

P =P+Pas

A=f1(î) équation (III.59)

B=f2(î) équation (III.60)

T=f1(P, î) équation (III.62)

y=f4(P, î) équation (III.67)

h g = f5 (T,P,y) équation (II.55)

P = 0.1

î = 0

Ecrire P, T, x, y, hm L

Non

Oui

î =1

Non

Oui

P = 50

Non

Fin

Organigramme III.13. Démarche de calcul pour les courbes liquide-vapeur.

Conclusion :

L'établissement du bilan thermique d'une installation à pour objet de déterminer la puissance frigorifique nécessaire pour assurer un bon fonctionnement de l'installation en conformité avec le programme établi, les autres éléments constitutifs de l'installation sont ensuite calculés en fonction de la puissance frigorifique et des conditions de fonctionnement de l'installation.

Le but du bilan thermique est de calculer la quantité de chaleur totale à évacuer pour maintenir le niveau de température désiré.

Cette partie indispensable nous a permis de connaître les bilans thermiques ainsi que tous les paramètres qui rentrent dans notre programme de calcul, afin d'entamer notre simulation à l'aide du SARM 2.

Simulation numérique et

validation des résultats

Introduction :

Nous expliquerons dans ce qui suit comment procéder en pratique pour réaliser un programme de simulation adéquat. Afin d'être facilement compréhensible, les modèles présentés ici sont relativement plus simples sur le plan thermodynamique, calculables sans difficulté avec les hypothèses retenues.

Dans ce chapitre, on présentera nos résultats obtenus a partir de notre logiciel de simulation SARM 2 (Simulation of Absorption Réfrigération Machine 2), aussi on fera une étude comparative avec les résultats que P. Bourseau et Bugarel ont obtenus a partir de leurs études.

IV.1. Optimisation du cycle frigorifique à absorption-diffusion :

On doit mettre en évidence trois critères d'optimisation: la puissance frigorifique maximale, le coefficient de performance maximal et le rendement énergétique maximal, et ceci pour un aspect d'optimisation seulement. Dans la pratique, on doit trouver un optimum économique. Ceci dépend de plusieurs paramètres externes, par exemple : le coût des capteurs solaires pour le chauffage d'eau et les coûts d'investissement pour l'ensemble de l'installation.

En continuité, on présente seulement l'optimisation du point de vue thermodynamique en prenant le critère du coefficient de performance.

IV.2. La simulation du fonctionnement du système par le programme :

Dans le cadre de la simulation numérique du fonctionnement du système, nous nous sommes fixés deux objectifs :

1- Automatisation des diagrammes d'Oldham et de Merkel ;

2- Détermination des limites de fonctionnement pour une installation à absorption hydro-ammoniacale, (une température de vaporisation minimale, la température de l'agent de chauffage minimale, coefficient de performance maximal et une température de l'agent de refroidissement maximale).

Le programme de calcul "SARM 2", figure (IV.1) est composé de trois parties :

+ L'introduction des données ;

+ Le calcul ;

+ L'affichage des résultats dans une base de données Access.

Première partie : l'introduction des données, nécessite des informations concernant la :

1- Capacité frigorifique demandée ?0 ;

2- Température demandée par le consommateur à la sortie de l'évaporateur, du fluide secondaire à refroidir ;

3- Température de l'eau chaude disponible à l'entrée du générateur ;

4- Température de l'eau de refroidissement à l'entrée du condenseur et l'absorbeur. Deuxième partie : le calcul, il comporte les étapes suivantes :

1- Programmation des fonctions qui permettent la résolution des équations d'équilibre liquidevapeur c'est-à-dire :

+ L'enthalpie, l'entropie et le volume des composantes pures NH3 et H2O pour les deux phases, liquide et vapeur saturés ;

+ L'enthalpie, l'entropie et le volume pour le mélange NH3-H2O liquide et vapeur; + Propriétés de transport de la solution NH3-H2O ;

+ L'enthalpie, l'entropie et le volume pour la vapeur surchauffée ;

+ L'enthalpie, l'entropie et le volume pour le liquide sous-refroidi.

2- La conception des tables thermodynamiques ;

3- La conception des tables pour les propriétés de transport ;

4- La numérisation des deux diagrammes (Oldham et Merkel) ;

5- Le calcul thermique de l'installation frigorifique à absorption-diffusion (figure IV.2)

6- Pour une série de paramètres d'entrée : ?0 ,T0, TC, Tch, Tf et Te le programme exécute automatiquement les calculs pour toutes les variantes où Tb et Tab varient avec un pas ÄT=2.5 °C, les limites de Tb = (70÷150 °C), Tab= (20÷40 °C) en choisissant une série de résultats qui vérifient les conditions imposées suivantes :

9 Ä î = î ab - î sp = 5 % ;

9 Le bilan thermique pour l'ensemble de l'installation.

Troisième partie : l'affichage des résultats dans une base de données Access.

Figure IV.1. Le programme SARM 2 tel qu'il s'affiche à l'écran.

Figure IV.2. Exemple de calcul thermique d'un cycle à absorption-diffusion.

Dans notre programme, le remplissage, l'affichage et le vidage de chaque table de la base de données, ainsi que tous les paramètres des points d'états du cycle et les flux de chaleur échangés dans

chaque appareil et le coefficient de performance de l'installation, se font suivant des procédures bien déterminées.

IV.3. La méthode de simulation :

Pour la simulation numérique du fonctionnement en régime stationnaire de l'installation frigorifique à absorption-diffusion, nous avons réalisé un programme de calcul avec le langage DELPHI. Ce programme fonctionne dans les limites suivantes :

> La température de vaporisation : +15 ..... -15 °C ;

> La température de l'agent de chauffage dans le bouilleur : 70 .... 250 °C ; > La température du fluide de refroidissement au condenseur et l'absorbeur : 20 ..... 60 °C;

> La température de condensation : 20 ..... 50 °C ;

> La capacité frigorifique ?0 : 50 ..... 2000 Kw.

Le programme inclut des codes spécifiques pour automatiser les deux diagrammes thermodynamiques d'Oldham et de Merkel.

IV.4. Organigramme de simulation d'une machine à absorption-diffusion :

Pour le calcul des paramètres du processus de la machine, nous avons adopté l'organigramme suivant :

Tb = Tb+2.5

- Calcul des P, T, h, î des points d'états du cycle;

- Calcul des débits de masse circulant dans l'installation;

- Ecrire P, T, î ,h ,?, m pour tous les pointsd'états ;

Non verifier

Non

' '

Introduction des données

Calcul du cycle:

Tb = 7

Oui

Oui

Tab =

Tab = 20

Tb = 150

Début

Ä%
Bilan

Fin

Verifier

Oui

Non

Non

Le cycle physiquement ii

Tab = Tab+2.5

Organigramme IV.3. Organigramme de simulation d'une machine à absorption-diffusion.

IV.5. Calculs et représentations des paramètres :

IV.5.1. Le tracé des deux diagrammes thermodynamiques :

Les résultats obtenus sont conformes à ceux de Merkel et Oldham. IV.5.1.1. Diagramme de Merkel (h, î) :

En se basant sur les relations (III.57), (III.58), (III.59) et (III.60) cités dans le chapitre III, et en utilisant les équations (II.48) et (II.55) du (chapitre II) pour les deux phases liquide et vapeur, le logiciel "SARM2" trace le diagramme de Merkel avec un simple click, figure (IV.4).

Enthalpie (Kj/Kg)

2800 2600 2400 2200 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200

0 -200 -400 -600

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

50 bar

 
 
 
 
 
 

30

20

10 5 2

0.5

0.2

0.1 bar

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

50 bar

30

20

10 5 2 0.5

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

0.2 0.1 bar

 
 
 
 
 

513.15 °K

 
 
 
 
 
 
 
 

493.15
473.15

 
 
 
 
 
 
 
 
 

453.15

433.15

 
 
 
 
 
 
 
 

413.15

393.15

 
 
 
 
 
 
 
 

373.15

353.15

 
 
 

50 bar

30

 

333.15

 
 

20

 
 
 
 

10

 
 

313.15

293.15

 

5

 
 
 
 
 

273.15

253.15

233.15

21

2

0.5

0.2

3.15 °K 0.1 bar

 
 
 
 
 
 
 
 

0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Concentration massique de l'ammoniac

Figure IV.4. Diagramme de Merkel automatisé.

IV.5.1.2. Diagramme d'Oldham ( Log F, -1/T ) :

Selon l'organigramme (III.9), et en utilisant des équations (III.59), (III.60) et (III.61), (chapitre III). Le programme de simulation "SARM2", permet de tracer aisément le diagramme d'Oldham (figure IV.5).

Pression ( bar)

7

9

2

3

8

6

4

5

20

10

0,02

0,6

0,2

0,08

0,06

0,03

0,9

0,8

0,7

0,5

0,4

0,3

0,07

0,05

0,04

7

9

2

3

8

6

4

5

20

10

0,02

0,6

0,2

0,9

0,8

0,7

0,5

0,4

0,3

0,04

0,08

0,06

0,03

0,07

0,05

0,0048

0,0048

0,0046

0,0046

0,0044

0,0044

0,0042

0,0042

0,0040

0,0040

0,0038

0,0038

0,0036

0,0036

0,0034

0,0034

Temperature ( 1/ T(K))

0,0032

0,0032

0,0030

0,0030

0,0028

0,0028

0,0026

0,0026

0,0024

0,0024

0,0022

0,0022

Figure IV.5. Diagramme d'Oldham automatisé, (LogP,-1/T).

Début

IV.5.2. L'établissement des tables et des diagrammes thermodynamiques :

IV.5.2.1. Tables de l'ammoniac et de l'eau saturés :

Le logiciel "SARM2" remplit automatiquement les tables thermodynamiques de l'ammoniac pur (Annexe 02), et de l'eau pure (Annexe 03) suivant l'organigramme (IV.2)

T = -75 °C pour (NH3) T=0 °C pour (H2O)

Equation (III.56) pour (H2O)
Equation (III.57) pour (NH3)

hL équation (II.25)

hg équation (II.26)

sL équation (II.27)

sg équation (II.28)

vL équation (II.29)

T =T+1

Ecrire P, T, hL , hg , sL , sg ,vL , vg , LV , As

T134 (NH3)
T
(H O)

Non

Fin

Oui

Organigramme IV.6. Démarche de remplissage des tables thermodynamiques de l'ammoniac et de l'eau.

IV.5.2.2. Table de la solution NH3-H2O :

Suivant l'organigramme (III.1), cité au chapitre III, le logiciel "SARM 2" remplit automatiquement la table de propriétés P-T-. (Annexe 4)

IV.5.2.3. Diagrammes de Molier (Log P,h) pour l'ammoniac et de l'eau :

400 800 1200 1600 2000 2400 2800

H (Kj/Kg°K)

H (Kj/Kg)

Figure IV.7. Diagramme de Mollier (log P, h) pour l'ammoniac. Figure IV.8. Diagramme de Mollier (log P, h) pour l'eau.

Pression (bar)

40,00

20,00

4,00

2,00

100,00

80,00

60,00

10,00

8,00

6,00

1,00
0,80

0,60

0,40

0,20

0,10
0,08

Pression (bar)

100,00

83,33

66,67

50,00

33,33

16,67

10,00

8,33

6,67

3,33

1,00
0,83
0,67

0,50

5,00

0,33

0,17

1,67

T = 200 °C

T = 100 °C

100,00 83,33 66,67

50,00

33,33

10,00 8,33 6,67

5,00

3,33

1,00
0,83
0,67

0,50

0,33

0,17

16,67

1,67

10,00

8,00

T = 10 °C

T = -50 °C

100,00

80,00

60,00

40,00

20,00

6,00

4,00

2,00

1,00
0,80

0,60

0,40

0,20

0,10
0,08

-500

0

400

800

500

200

100

900

700

600

300

-200

-100

-400

-300

1000

1400

1100

1300

1200

Enthalpie du liquide saturé hL
Enthalpie du vapeur saturé h

g

Entropie du liquide saturé hL
Entropie du vapeur saturé h

g

IV.5.3. Calcul des paramètres thermodynamiques et de transport à l'état saturé pour l'ammoniac et l'eau :

A partir de la connaissance de la pression où de la température, le logiciel "SARM 2" calcule tous les paramètres thermodynamiques et de transport pour l'ammoniac et l'eau.

Exemple :

Pour une température T=28 °C, on obtient les résultats affichés suivants :

Figure IV.9. Exemple de calcul des paramètres thermodynamiques et de transport pour NH3 et H2O.

IV.6. Influence de certains paramètres sur la performance de la machine :

Les calculs ont été effectués pour une capacité de réfrigération de 100 KW au niveau de l'évaporateur.

V.6.1. Procédé de calcul :

Pour voir l'influence de certains paramètres sur la performance de notre système, on a tracé des courbes traduisant les variations suivantes :

1 Variation du COP en fonction de la température du bouilleur, avec les températures de l'évaporateur et du condenseur constantes et la température de l'absorbeur variable ;

1 Variation du COP en fonction de la température du bouilleur, avec les températures de l'évaporateur et de l'absorbeur constantes et la température du condenseur variable ;

1 Variation du COP en fonction de la température du condenseur, avec les températures de l'évaporateur et du bouilleur constantes et la température de l'absorbeur variable ;

60 80 100 120 140 160

1- COP=f (Tb, Tab) avec TC et T0 constantes :

60 80 100 120 140 160

0,28

0,26

0,24

0,22

0,20

0,18

0,16

0,14 0,14

60 80 100 120 140 160

COP

T0(évaporateur=-5°C TC(condenseur)=20°C

Tab=20 °C Tab=22.5 °C

Tab=25 °C Tab=27.5 °C

Tab=30 °C Tab=32.5 °C

Tab=35 °C Tab=37.5 °C

Tab=40 °C

Tb (Bouilleur)

Figure IV.10. Variation du COP= f (Tb,Ta) avec T0=-5 °C , TC=20 °C .

70 80 90 100 110 120 130 140 150 160

0,40

0,35

0,30

0,25

0,20

70 80 90 100 110 120 130 140 150 160

Tb (Bouilleur)

Figure IV.12. Variation du COP= f (Tb,Tab)

avec T0=-5 °C , TC=30 °C .

110 115 120 125 130 135 140 145 150 155

0,42

0,40

0,38

0,36

0,34

0,32

0,30

0,28

0,26 0,26

110 115 120 125 130 135 140 145 150 155

Tb (Bouilleur)

Figure IV.11. Variation du COP= f (Tb,Tab) avec T0=0 °C , TC=20°C

70 80 90 100 110 120 130 140 150 160

Tab=40 °C

0,35

0,35

0,30

0,30

0,25

0,25

T0(évaporateur=0°C

0,20

0,20

TC(condenseur)=30°C

Tb=22.5 °C

Tb=20 °C

Tab=25 °C Tab=27.5 °C

Tb=32.5 °C

Tb=30 °C

Tab=37.5 °C

Tab=35 °C

0,45

0,40

0,45

0,40

70 80 90 100 110 120 130 140 150 160

Tb(Bouilleur)

Figure IV.13. Variation du COP= f (Tb,Tab)

avec T0=0 °C , TC=30 °C .

110 115 120 125 130 135 140 145 150 155

Tab=20 °C Tab=22.5 °C

Tab=25 °C Tab=27.5 °C

Tab=30 °C Tab=32.5 °C

Tab=35 °C Tab=37.5 °C

Tab=40 °C

0,36

0,34

T0(évaporateur=0°C TC(condenseur)=40°C

0,26 0,26

110 115 120 125 130 135 140 145 150 155

COP COP

T0(évaporateur) = -5°C
TC(condenseur) = 40°C

Tab=20 °C Tab=22.5 °C

Tab=25 °C Tab=27.5 °C

Tab=30 °C Tab=32.5 °C

Tab=35 °C

COP

COP

COP

80

0,26

0,24

0,14

60 80 100 120 140 160

T0(évaporateur=0°C TC(condenseur)=20°C

Tab=20 °C Tab=22.5 °C Tab=25 °C Tab=27.5 °C Tab=30 °C Tab=32.5 °C Tab=35 °C Tab=37.5 °C Tab=40 °C

0,26

0,24

0,14

0,30

0,28

0,22

0,20

0,18

0,16

0,30

0,28

0,22

0,20

0,18

0,16

T0(évaporateur)=-5°C
TC(condenseur)=30°C

Tab=20 °C Tab=22.5 °C

Tab=25 °C Tab=27.5 °C

Tab=30 °C Tab=32.5 °C

Tab=35 °C Tab=37.5 °C

Tab=40 °C

0,28

0,26

0,24

0,22

0,20

0,18

0,16

0,40

0,35

0,30

0,25

0,20

0,42

0,40

0,38

0,36

0,34

0,32

0,30

0,28

0,42

0,40

0,38

0,36

0,34

0,32

0,30

0,28

0,42

0,40

0,38

0,32

0,30

0,28

80 90 100 110 120 130 140

80 90 100 110 120 130 140

COP

0,45

0,40

0,35

0,30

0,25

0,20

T0(évaporateur=5°C TC(condenseur)=30°C

Tab=20 °C Tab=22.5 °C Tab=25 °C Tab=27.5 °C Tab=30 °C Tab=32.5 °C Tab=35 °C Tab=37.5 °C Tab=40 °C

0,45

0,40

0,35

0,30

0,25

0,20

60 80 100 120 140 160

0,32 0,30 0,28 0,26

0,24

0,22 0,20 0,18 0,16

T0(évaporateur=5°C TC(condenseur)=20°C

Tab

=20 °C

0,32

Tab=22.5 °C

0,30

Tab

=25 °C

Tab=27.5 °C Tab=30 °C Tab=32.5 °C Tab=35 °C Tab=37.5 °C

0,28

0,26

0,24

Tab

=40 °C

0,22

0,20

0,18

0,16

0,14 0,14

60 80 100 120 140 160

Tb (Bouilleur)

Figure IV.16. Variation du COP= f (Tb,Tab)

avec T0=5 C , TC=20 C .

Tb(bouilleur)

Figure IV.17. Variation du COP= f (Tb,Tab)

avec T0=5 C , TC=30 C .

120 125 130 135 140 145 150

COP

0,44

0,42

0,40

0,38

0,36

0,34

0,32

0,30

0,28

0,26

T0(évaporateur=5°C TC(condenseur)=40°C

Tab=20 °C Tab=22.5 °C

Tab=25 °C Tab=27.5 °C

Tab=30 °C Tab=32.5 °C

Tab=35 °C Tab=37.5 °C

Tab=40 °C

0,44

0,42

0,40

0,38

0,36

0,34

0,32

0,30

0,28

0,26

120 125 130 135 140 145 150

COP

Tb(Bouilleur)

Figure IV.18. Variation du COP= f (Tb,Tab) avec T0=5 C , TC=40 C .

Les figures (IV.10), (IV.12), (IV.14), représentent la variation du coefficient de performance en fonction des températures du bouilleur, du condenseur et de l'absorbeur en maintenant la température de l'évaporateur à -5 °C.

Les figures (IV.11.). (IV.13), (IV.15), montrent aussi la variation du coefficient de performance en fonction des températures du bouilleur, du condenseur et de l'absorbeur, mais avec une température de l'évaporateur maintenue a 0 °C.

Pour une température d'évaporation égale a 5 °C, on obtient les figures (IV.16), (IV.17), (IV.18).

On constate, donc, que l'augmentation des températures du condenseur et de l'absorbeur de (20÷40 °C) provoque une augmentation du COP de:

> (0.312÷0.25) pour la température du condenseur 20 °C, figure (IV.16) ;

> (0.441÷0.356) pour la température du condenseur 30 °C, figure (IV.17) ;
> (0.425÷0.354) pour la température du condenseur 40 °C, figure (IV.18) ;

Ces augmentations de température engendrent dans certains cas des intervalles oü la machine ne peut plus fonctionner.

2- COP=f (TC, Tab) avec Tb et T0 constantes :

TC (Condenseur) TC (Condenseur)

Figure IV.19. Variation du COP= f (TC ,Tab) Figure IV.20. Variation du COP= f (TC ,Tab)

avec T0 =5 C , Tb = 75 C . avec T0 =5 C , Tb =100 C .

20 25 30 35 40

Tab=20 °C Tab=25 °C Tab=30 °C Tab=35 °C Tab=40 °C

Tb (Bouilleur)=140 °C T0 (Evaporateur)=5 °C

20 25 30 35 40

COP

0,36 0,34 0,32 0,30 0,28 0,26 0,24 0,22 0,20 0,18 0,16

0,36

0,34

0,32 0,30 0,28 0,26

0,24

0,22 0,20 0,18 0,16

18 20 22 24 26 28 30 32 34 36

20 22 24 26 28 30

20 22 24 26 28 30

18 20 22 24 26 28 30 32 34 36

0,44

COP

0,46

0,44

0,42

0,40

0,38

0,36

0,34

0,32

0,30

0,28

0,26

0,24

0,46

0,44

0,42

0,40

0,38

0,36

0,34

0,32

0,30

0,28

0,26

0,24

COP

Tab=20 °C Tab=25 °C Tab=30 °C Tab=35 °C Tab=40 °C

Tb (Bouilleur)=75 °C T0 (Evaporateur)=5 °C

Tab=20 °C Tab=25 °C Tab=30 °C Tab=35 °C Tab=40 °C

Tb (Bouilleur)=100 °C T0 (Evaporateur)=5 °C

0,44

0,40

0,36

0,32

0,28

0,24

0,20

0,40

0,36

0,32

0,28

0,24

0,20

TC (Condenseur)

Figure IV.21. Variation du COP= f (TC ,Tab) avec T0 =5 C , Tb =140 C .

On remarque que pour les figures [(IV.19),... (V.21)], pour des températures du bouilleur et de l'évaporateur constantes, le coefficient de performance diminue avec l'augmentation de la température du bouilleur, et diminue aussi avec l'augmentation de la température du condenseur comme on le voie si bien dans ces figures, car il baisse de (0.44+0.316) pour T0=5 °C et Tb=75 °C avec une température de l'absorbeur Tab= (20+40).

3- COP=f (Tb, TC) avec Tab et T0 constantes :

0,50 0,45 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20

COP

0,45 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15

COP

0,40 0,36 0,32 0,28 0,24 0,20 0,16

COP

0,50 0,45 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20

T0 (Evaporateur)=5°C
Tab (Absorbeur)=20°C

TC=20 °C

TC=25 °C TC=30 °C TC=35 °C TC=40 °C

0,45

0,40

0,35

0,30

0,25

0,20

0,15

60 80 100 120 140 160

60 80 100 120 140 160

Tb (Bouilleur)

Figure IV.22. Variation du COP= f (Tb ,TC)

avec Tab = 20 °C et T0 = 5 °C .

60 80 100 120 140 160

COP

0,45 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20

TC=20 °C TC=25 °C TC=30 °C TC=35 °C TC=40 °C

0,45

0,40

0,35

0,30

0,25

0,20

T0 (Evaporateur)=5°C
Tab (Absorbeur)=30°C

0,15 0,15

60 80 100 120 140 160

Tb (Bouilleur)

Figure IV.24. Variation du COP= f (Tb ,TC)

avec Tab = 30 °C et T0 = 5 °C .

60 80 100 120 140 160

T0 (Evaporateur)=5°C
Tab (Absorbeur)=25°C

TC=20 °C

TC=25 °C TC=30 °C TC=35 °C TC=40 °C

60 80 100 120 140 160

Tb (Bouilleur)

Figure IV.23. Variation du COP= f (Tb ,TC)

avec Tab= 25 °C et T0 = 5 °C .

0,40 0,36 0,32 0,28 0,24 0,20 0,16

60 80 100 120 140 160

T0 (Evaporateur)=5°C
Tab (Absorbeur)=35°C

TC=20 °C TC=25 °C TC=30 °C TC=35 °C TC=40 °C

60 80 100 120 140 160

Tb (Bouilleur)

Figure IV.25. Variation du COP= f (Tb ,TC)

avec Tab= 35 °C et T0 = 5 °C .

Les figures [(IV.22),.....(IV.25)] montre que la variation du coefficient de performance est une fonction décroissante avec l'augmentation de la température du condenseur pour chaque température de l'absorbeur, et croissante avec la diminution de la température de l'absorbeur et l'augmentation de la température du bouilleur.

60 80 100 120 140 160

60 80 100 120 140 160

fc

4

2

7

6

5

3

1

Tab (Absorbeur)=20 °C
T0 (Evaporateur)=5 °C

TC=20 °C TC=25 °C TC=30 °C TC=35 °C TC=40 °C

4

2

7

6

5

3

1

Tb (Bouilleur)
Figure IV.26. Variation du facteur de circulation fC = f(Tb,TC)

avec Tab=20 C et T0=5 C

La figure (IV.26) montre la variation du facteur de circulation en fonction des températures du bouilleur et du condenseur, ce qui nous laisse dire que l'augmentation de la température au niveau du condenseur engendre une augmentation du fC .

IV.7. Validation des résultats :

La validation d'un modèle, c'est la confrontation directe de nos résultats à ceux obtenus soit par l'expérimentation soit par d'autres modèles.

IV.7.1. Validation des résultats de la chaleur latente de vaporisation Lv, de la variation d'entropie et celle du volume :

IV.7.1.1. Pour l'ammoniac :

Pour une pression (ou une température) donnée, Lv (chaleur latente de vaporisation) est égale à l'écart entre les deux courbes (phase liquide et phase vapeur) de la figure (IV.27). Cette figure montre que l'écart (Lv) diminue lorsque la pression augmente, ce qui explique les résultats de la figure (IV.27).

200 220 240 260 280 300 320 340

Résultats de

KUZMAN RAZNJEVIC [36]. Nos résultats.

Résultats de L. Haar et

J.S Gallagher [37]

?S=Sg-SL

4

8

7

6

5

3

200 220 240 260 280 300 320 340

1,(Nii<g)

200 220 240 260 280 300 320 340

8

1500

1500

LV=hg-hL

1400

1400

7

1300

1300

6

1200

5

Résultats de

KUZMAN RAZNJEVIC [36]. Nos résultats.

Résultats de L. Haar et

J.S Gallagher [37]

1200

DS (Kj/Kg.K)

1100

1100

4

1000

1000

3

900

900

200 220 240 260 280 300 320 340

Température (K) Température (K)

Figure IV.27. Variation de la chaleur latente de vaporisation de Figure IV.28. Variation de ÄS de l'NH3=f(T).

l'NH3=f(T).

La figure (IV.28), montre que l'augmentation de la température fournie une diminution du ÄS (l'écart entre l'entropie de la phase vapeur et la phase liquide). Même constations pour le volume de la vapeur saturé figure (IV.30). La figure (IV.7), représente le diagramme de Mollier (log P,h), fait une mise au point de clarté ce que nous constatons dans la figure (IV.27).

200 220 240 260 280 300 320 340

200 220 240 260 280 300 320 340

200 220 240 260 280 300 320 340 360

Volume du liquide saturd (m3/Kg)

0,0019

0,0018

0,0017

0,0016

0,0015

0,0014

0,0013

Résultats de

KUZMAN RAZNJEVIC [36]. Nos résultats.

Résultats de L. Haar et

J.S Gallagher [37]

0,0019

0,0018

0,0017

0,0016

0,0015

0,0014

0,0013

Volume de vapour sature (ms/Kg)

14

12

10

4

2

8

6

0

Résultats de

KUZMAN RAZNJEVIC [36]. Nos résultats.

Résultats de L. Haar et J.S Gallagher [37]

6

4

2

8

0

14

12

10

200 220 240 260 280 300 320 340 360

Température (K) Température (K)

Figure IV.29. Variation du volume liquide NH3=f(T). Figure IV.30. Variation du volume gazeux NH3=f(T).

On remarque dans la figure (IV.29), que l'augmentation de la température provoque une augmentation du volume liquide saturé.

IV.7.1.2. Pour l'eau :

Température (K)

Figure IV.31. Variation de la chaleur latente

280 320 360 400 440 480 520 560 600

280 320 360 400 440 480 520 560 600

2600

LV=hg-hL

2400

2200

1,,(N/K.g)

2000

1800

1600

1400

1200

Résultats de

KUZMAN RAZNJEVIC [36]. Nos résultats.

Résultats de M.J MORAN et H.N SHAPIRO [37]

2600

2400

2200

2000

1800

1600

1400

1200

Température (K)

Figure IV.32. Variation de ÄS de l' H2O=f(T).

280 320 360 400 440 480 520 560 600

280 320 360 400 440 480 520 560 600

?S=Sg-SL

Résultats de

KUZMAN RAZNJEVIC [36]. Nos résultats.

Résultats de M.J MORAN et H.N SHAPIRO [37]

10

9

8

7

6

5

DS (Kj/Kg.°K)

4

3

2

1

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

280 320 360 400 440 480 520 560 600

280 320 360 400 440 480 520 560 600

0,0016

0,0016

0,0015

0,0015

0,0014

0,0014

0,0013

0,0013

0,0012

0,0012

0,0011

0,0011

0,0010

0,0010

Résultats de

KUZMAN RAZNJEVIC [36]. Nos résultats.

Résultats de M.J MORAN et H.N SHAPIRO [37]

Température (K)

Température (K)

Volume de vapour sature (ms/Kg)

280 320 360 400 440 480 520 560 600

280 320 360 400 440 480 520 560 600

220

200

180

180

160

160

140

140

120

120

100

100

80

80

60

60

40

40

20

20

0

0

Résultats de

KUZMAN RAZNJEVIC [36]. Nos résultats.

Résultats de M.J MORAN et H.N SHAPIRO [37]

220

200

Volume du liquide sature (0/Kg)

Figure IV.33. Variation du volume liquide H2O =f(T). Figure IV.34. Variation du volume gazeux H2O =f(T).

D'une manière générale on peut considérer que les commentaires et les remarques concernant les résultats relatifs a l'eau sont les mêmes que ceux de l'ammoniac

Nous choisissons pour la validation des modèles d'enthalpie, d'entropie et de volume pour les deux corps NH3 et H2O, le test du coefficient de corrélation [35]. Ils s'appliquent donc concrètement lorsqu'on dispose de données présentées sous forme de deux distributions numériques, l'une correspondant par exemple au modèle de référence [36], [37] et [38], l'autre correspondant à nos résultats.

 
 

Ammoniac

 

Eau

Remarque

Coeff.

de Corrélation r

Coeff.

de Corrélation r

Enthalpie

 

0.9999

 

0.9977

Valide

Entropie

 

0.9999

 

0.9997

Valide

Volume liquide

 

0.9987

 

0.9926

Valide

Volume gazeux

 

0.9999

 

0.9999

Valide

Tableau IV.35. Résultats obtenus par le test de validation.

On est donc amené à conclure que les modèles mathématiques de Michel FEIDT [27], s'appliquent pour les propriétés thermodynamiques de la solution binaire NH3-H2O, ils représentent une bonne concordance avec les tables thermodynamiques du NH3 et H2O de KUMAN RAéNJEVIC [36], et de L. HAAR et J.S. GALLAGHER [37], et de MICHAEL.J et HOWARD.N [38].

IV.7.2. Validation du coefficient de performance :

Pour pouvoir valider les résultats de notre simulation, nous avons choisi les performances données par Bourseau [39], pour la comparaison du COP.

Les conditions de fonctionnement choisies pour cette première validation sont : > La température du condenseur TC = 30 °C ;

> La température de l'absorbeur Tab =30 °C ;

> La température de l'évaporateur T0 =5°C ;

> Le rendement des échangeurs ç =0.8.

Le tableau (IV.36), présente une comparaison entre nos résultats et les performances données par le chercheur Bourseau [39] pour le COP.

Tb

COP (Bourseau)

COP (Nos résultats)

90

0,47484

0,46062

95

0,4717

0,43217

100

0,46541

0,40831

105

0,44969

0,38787

110

0,43711

0,37011

115

0,41824

0,35533

120

0,39308

0,34206

125

0,36478

0,33073

130

0,33962

0,32034

Figure IV.36. Comparaison avec les résultats obtenues par Bourseau a Tb = 30ûC

Afin de bien montrer cette concordance entre nos résultats et ceux de Bourseau nous avons représenté les valeurs du tableau précédent sous forme de graphe (figure IV.37).

90 100 110 120 130

90 100 110 120 130

COP

0,48

0,46

0,44

0,42

0,40

0,38

0,36

0,34

0,32

0,30

T0 (Evaporateur)=5 °C TC (Condenseur)=30 °C Tab (Absorbeur)=30 °C

Résultats de Bourseau et Bugarel [39]

Nos Résutats

0,48

0,46

0,44

0,42

0,40

0,38

0,36

0,34

0,32

0,30

Tb (Bouilleur)
Figure IV.37. Comparaison des résultats du COP obtenus par

Bourseau et nous avec T0=5 °C, Tc=30°C.

Après avoir calculé l'erreur pour chaque COP pour des températures du bouilleur de Tb = (90÷130 °C), on a obtenu une erreur moyenne inférieur à 4.5 %, ce qui permet de considérer nos résultats comme étant crédibles.

Pour une deuxième comparaison et toujours avec les résultats de Bourseau [39] les conditions de fonctionnement choisies sont :

> La température du condenseur TC = 40 °C ; > La température de l'absorbeur Tab =40 °C ;

> La température de l'évaporateur T0 =5°C ; > Le rendement des échangeurs ç =0.8.

Le tableau (IV.38), permet de comparer directement les valeurs des différents coefficients de performance.

Tb

COP Bourseau

COP nos résultats

120

0,353488

0,39145203

125

0,347287

0,36619827

130

0,336434

0,34421612

135

0,31938

0,32494725

140

0,299225

0,3094172

145

0,272868

0,29662084

Figure IV.38. Comparaison avec les résultats obtenus par Bourseau a Tb = 40ûC

120 125 130 135 140 145

120 125 130 135 140 145

COP

0,40

0,38

0,36

0,34

0,32

0,30

0,28

0,26

T0 (Evaporateur)=5 °C TC (Condenseur)=40 °C Tab (Absorbeur)=40 °C

Résultats de Bourseau et Bugarel [39]

Nos Résutats

0,40

0,38

0,36

0,34

0,32

0,30

0,28

0,26

Tb (Bouilleur)

Figure IV.39. Comparaison des résultats du COP obtenus par Bourseau et nous avec T0=5 °C, Tc=40°C.

La figure (IV.39) présente une comparaison graphique entre le COP de notre étude et celui de Bourseau.

Pour ce deuxième cas d'étude nous avons obtenu une erreur moyenne du coefficient de performance inférieur à 1.8 %.

Une description du modèle développé, une équation d'état pour la phase vapeur et une équation décrivant la non idéalité de la phase liquide sont présentés. Ces équations permettent la résolution du problème de l'équilibre liquide-vapeur, quasiment nécessaire pour le calcul du cycle.

Cependant, les écarts de l'idéalité sont généralement beaucoup plus marqués en phase liquide, en raison de sa densité, qu'en phase vapeur, et par conséquent il est d'usage d'adopter l'hypothèse d'un équilibre entre une phase vapeur assimilée à un mélange de gaz parfait et une phase liquide non idéale, ce qui permet de simplifier aussi les calculs mathématiques.

Le coefficient de performance n'est pas un critère suffisant à lui seul pour le choix optimal de la machine, mais il ya d'autres paramètres essentiels qui influent énormément sur la performance de la machine tels que :

> La température du bouilleur Tb ;

> La température du condenseur TC ;

> La température de l'absorbeur Tab ;

> La température de l'évaporateur

Nous constatons d'après les résultats de simulation d'une machine frigorifique à absorption illustrés par les graphes précédents que, pour obtenir un coefficient de performance maximal avec un minimum d'énergie fournie au bouilleur, nous devons garder la température de condensation et d'absorption les plus basses possibles (20÷30 °C). Donc, plus la température de l'évaporateur est basse, plus le coefficient de performance de la machine diminue.

Conclusion

générale et

perspectives

Cette étude, a montré que l'analyse fonctionnelle de la machine frigorifique à absorption NH3- H2O nécessite le choix d'un nombre important de paramètres ayant une influence direct sur le fonctionnement de celle-ci.

Nous avons simulé le comportement d'une machine à absorption-diffusion avec un mélange ammoniac-eau-hydrogène grâce a un programme de simulation, base en premier lieu sur l'établissement du coefficient de rendement réel des différents éléments qui composent ces machines, grâce auquel nous pouvons obtenir les conditions thermodynamiques réelles du fluide frigorifique à la sortie de chaque élément en fonction de sa transformation.

A partir des résultats obtenus dans la simulation, il nous a été possible de représenter pour ce type de machine les diagrammes énergétiques pour n'importe quel type de conditions de fonctionnement préfixées.

Au cours de ce mémoire nous avons :

a- Etabli des fonctions pour calculer les propriétés thermodynamiques de la solution NH3- H2O ;

b- Conçu une base de données pour stocker tous les résultats de simulation ;

c- Conçu des tables des propriétés thermodynamiques et de transport pour NH3 et H2O ;

d- Fait la conception assisté par ordinateur des deux diagrammes d'Oldham et de Merkel, qui permettent la détermination de tous les paramètres thermodynamiques d'un point connaissant seulement deux paramètres soit : (pression, température), (pression, concentration) et (température, concentration). La nouveauté de cette conception assistée est l'élargissement de la plage d'utilisation pour le diagramme de Merkel et cela pour :

> Une pression de : 0.1 jusqu'à 50 bars ;

> Une température de : 213.15 jusqu'à 513.15 K.

e- Crée des procédures qui sont incorporées dans le logiciel "SARM" et qui permettent d'introduire les données, le remplissage, le vidage de la base de données et l'affichage des résultats ;

Suivant le mode d'abordement du sujet traité, ce mémoire nous a apporté une série de contributions intéressante :

+ On a pu faire une étude bibliographique très riche en documentation.

+ On a fait connaissance d'un autre domaine de programmation DELPHI, aussi nous avons pu élargie et améliorer notre savoir.

+ Nous avons réalisé une modélisation numérique des propriétés thermodynamique et de transport de la solution binaire NH3-H2O.

De l'étude antérieure nous pouvons tirer les suivantes conclusions :

La température optimale de fonctionnement du bouilleur, celle qui rende maximum le COP, doit être supérieure à la température minime de fonctionnement.

La température de condensation et d'absorption doivent être les plus faibles possible, parce que le coefficient de performance augmente si les températures Tc et Tab diminuent.

Si les deux éléments sont réfrigérés en série, la meilleure solution s'obtiendra en disposant l'absorbeur et le condensateur de manière que la température du premier soit inferieure à celle du deuxième.

A partir de l'analyse comparative des résultats de la simulation par "SARM", et les résultats données par BOURSEAU [39], et après avoir calculé l'erreur pour chaque COP pour des températures du bouilleur respectivement de Tb = (90÷130 °C), et de Tb = (120÷140) on a obtenue une erreur moyenne inférieure à 4.5 %, et une erreur inferieure à 1,8 % ce qui donne crédibilité à nos résultats. On peut observer une concordance relativement bonne pour les deux cas étudiés. Ce qui nous mène à dire que le logiciel de simulation "SARM", développé au cours de cette réalisation dans ce mémoire suit un bon fonctionnement et donne de bons résultats.

Perspectives et études futures :

Les machines frigorifiques constituent un sujet de recherche d'actualité. Elles présentent une alternative intéressante en raison de la pureté de la solution et elles éliminent le problème de pollution par les composés chlorofluorés. En Europe, les écoles allemandes ont développé des centres de recherche qui ont abordé ce sujet ; ainsi qu'en France.

Par la suite, il serait intéressant de poursuivre ce travail sur les quatre axes suivant :

1- Le fonctionnement des machines à absorption-diffusion en régime transitoire ;

2- Etudier d'autre critères d'optimisation du cycle comme (le rendement exérgétique maximal REX, la puissance frigorifique maximale et le coefficient d'effet frigorifique CEF) ;

3- Le développement du logiciel "SARM" par :

a- L'élargissement de la base de données des propriétés thermodynamiques et de transport pour de nouveaux couples binaires : LiBr-H2O, NH3-H2O-NaOH, NH3-LiNO3, NH3-NaSCN et les mélanges d'alcanes (n-C4H10/C5H12, i-C4H10/C5H12, ......) ;

b- L'introduction d'autres modèles thermodynamiques qui déterminent les propriétés des solutions binaires ;

c- Une meilleure flexibilité ;

4- La mise en place d'un prototype en site réel pour confirmation définitive de la validité des résultats avec obtention d'information telles que :

a- Longévité de fonctionnement ;

b- Action de l'environnement sur le système.

Nous ne pouvons parler de perspectives et études future sans aborder le sujet de l'hélium qui représente l'énergie alternative la plus convoitée et la plus favorable.

Bibliographie :

[1] MAIURI La renaissance de la machine frigorifique à absorption pour la production industrielle du froid, 1935.

[2] Von Platen and C.G. Munters Refrigerator, US Paten 1, 685, 764,1928.

[3] PIERRE RAPIN Formulaire du froid.

10ème Edition, DUNOD.

[4] B. Reistad

Thermal condition in heat driven refrigerating units for domestic use, Sairtryckur Kylteknisk Tidskrift, N°3, 1968.

[5] J. Chen, K.J. Kim and K.E. Herold

Performance Enhancement of a Diffusion Absorption Refrigerator, International Journal of

Refrigeration, Vol. 19, N°3,PP. 208-218, 1996.

[6] S.A Akam, N Said, Z. Ouchicha et B.Bellal

Expérimentation d'une boucle à absorption NH3-H2O, Revues des énergies renouvelables, JNVER, Valorisation, 1996.

[7] P. Srikhirin and S. Aphornratana

Investigation of a Diffusion Absorption Refrigerator. Applied Thermal Engineering, Vol. 22, N°11, 2002.

[8] M.P. Maiya

Studies on Gas Circuit of Diffusion Absorption Refrigerator, in: 21st IIR International Congress of

Refrigeration, Washington DC, USA, 2003.

[9] A. Zohar et all

Numerical investigation of a diffusion absorption refrigeration cycle, international journal of

refrigeration, vol. 28, 2005.

[10] Makhlouf et all

Simulation des Cycles de Machines Frigorifiques a Absorption NH3-H2O, Journées d'études Nationales de Mécanique, Université Hadj Lakhdar, Batna, 19-20 Novembre, 2007.

[11] ZIEGLER, B., TREPP, C

Equation of state for ammonia-water mixtures,

Int. J. Refrig., vol. 7, no. 2 March: p. 101-106, -1984.

[12] A.Zohar et all

The influence of diffusion absorption refrigeration cycle configuration on the performance,applied thermal engineering, vol.27, 2007.

[13] PIERRE RAPIN, PATRICK JACQUARD Technologie des installations frigorifiques

8ème édition DUNDO -2004.

[14] GEORGES VRINAT

Technique de l'Ingénieur,

Production du froid - Machine frigorifique à absorption, B 551 p1-7 -2001.

[15] PIERRE NEVEU

Absorption liquide machine,

Site web: http://www.neveu.pierre.free.fr (site consulté en novembre 2006).

[17] ENICK, R.M., DONAHEY, G.P., HOLSINGER

Modeling the high-pressure ammonia-water system with WAT AM and the Peng-Robinson Equation of state for Kalina cycle studies,

Ind. Eng. Chem. Res., vol. 37, p. 1644-1650 -1998.

[18] WEBER, L.A

Estimating the virial coefficients of the ammonia + water mixture, Fluid Phase Equilibria, vol. 162, no. 1-2: p. 31-49 -1999.

[19] RUKES, B., DOOLEY, R.B

Guideline on the IAPWS formulation 2001 for the thermodynamic properties of ammonia- water mixtures, IAPWS (The International Association for the Properties of Water and Steam) 2001, Maryland-USA.

[20] ZIEGLER, B., TREPP, C

Equation of state for ammonia-water mixtures,

Int. J. Refrig., vol. 7, no. 2 March: p. 101-106, -1984.

[21] IBRAHIM, O.M., KLEIN, S.A

Thermodynamic properties of ammonia-water mixtures, ASHRAE Trans. Symposia, vol. 21, no. 2: p. 1495-1502, -1993.

[22] XU, F., YOGI GOSWAMI, D

Thermodynamic properties of ammonia-water mixtures for power-cycle applications, Energy, vol. 24, no. 6:p. 525-536, -1999.

[23] JORDAN, D.P

Aqua-ammonia properties,

Department of Mechanical Engineering,

Texas Tech University, Lubbock-Texas, 19 p, -1997.

[24] NAG, P.K., GUPTA

Exergy analysis of the Kalina cycle,

Applied Thermal Engineering, vol. 18, no. 6: p. 427-439, -1997.

[25] M. CONDE

Thermophysical properties of NH3-H2O solutions for the industrial design of absorption refrigeration equipments,

M. Conde Engineering -2004.

[26] PAUL ROUX, JEAN-ROBERT SEIGNE

Thermodynamique, physique et chimique

Ellipses, édition Marketing SA, -1998.

[27] MICHEL FEIDT, AMER HAJ TALEB, OLIVIER LOTTIN

Thermodynamic properties of ammonia-water mixtures.

Internationnal Congress of Refrigeration 2003, Washington, ICR 0113.

[28] EL-SAYED, Y.M., TRIBUS

Thermodynamic properties of water-ammonia mixtures theoretical implementation for use in power cycles analysis.

ASME Paper AES, American Society of Mechanical Engineers, vol. 1: p. 89-95, 1985.

[29] BENAOUDIA MOHAMED

Les contributions à l'optimisation en régime stationnaire des installations frigorifiques à absorption avec la solution Hidro-Ammoniacale.

Université Technique de Construction BUCAREST, Thèse de Doctorat -2001.

[30] Harold W. Woolley, Russell B. Scott, and F. G. Brickwedde

Compilation of Thermal Properties of Hydrogen in Its Various Isotopic and

Ortho-Para Modifications,

Part of the Journal of Research of the National Bureau of Standards Research Paper RP1932 Volume 41, November 1948;

[31] KEITH.E.HEROLD, STANDFORD Absorption chillers and heat pumps. Congress press 1996.

[32] ÏæãÍã ÏãÍ äÇÖãÑ : ÑæÊßÏáÇ

ÏíÑÈÊáÇ ÉãÙä

ÉíÑÏäßÓ~Ç ÉÚãÇÌ ÉÓÏäáÇ Éíáß

- 1999 ÉíÑÏäßÓ~ÇÈ ÑÇÚãáÇ ÉÇÔäã ÑÇÏ

[33] DAE.WEN. SUN

Comparison of the performance of NH3-H2O, NH3-LiNO3 and NH3-SCN absorption refrigeration systems,

Energy Conversion, vol 39, N° 5/6, p357-368 -1998.

[34] D.S. KIM AND C.A. INFANTE FERREIRA Solar absorption cooling,

Delft University of Technology

Laboratory for Refrigeration and Indoor Climate Technology 1ère progresses report - October 2003.

[35] J.N BALÉO, B.BOURGES, PH. COURCOUX, C.FAUR-BRASQUET Méthodes et outils pour les expérimentations scientifiques,

Edition TEC&DOC -2003.

[36] KUZMAN. RAéNJEVIC

Tables et diagrammes thermodynamiques, Editions EYROLES -1970.

[37] L. HEAR, J.S. GALLAGHER Thermodynamic properties of ammoniac, J. Phys.Chem, Reference Data, Vol 7, -1996.

[38] MICHAEL J. MORAN, HOWARD N. SHAPIRO Fundamentals of Engineering Thermodynamics,

Third Edition, John Wiley & Sons, Inc -1996.

[39] P. Bourseau et R. Bugarel

Réfrigération par cycle a absorption-diffusion'comparaison des performances des systèmes NH3-H2O et NH3-NaSCN.

Liste des figures:

Chapitre I : Recherche bibliographique

Figure I.1.a. Refroidisseur de liquide à absorption à simple étage, Série ABS-PRC005-EN 465KW

17 17 19 19

23

24

39

40 42 44 44

Figure I.1.b. Refroidisseur de liquide à absorption à doubles étages, Série ABSC 390 a 6000 KW

Figure I.2. Les principaux couples binaires les plus utilisés en industrie

Figure I.3.a. Schéma de principe d'une machine à absorption NH3-H2O .

Figure I.3.b Schéma technologique d'une machine à absorption NH3-H2O.

Figure I.4. Diagramme de Merkel relatif au couple NH3-H20.

Figure I.5 Diagramme d'Oldham relatif au couple NH3-H20.

Chapitre II : Étude des propriétés thermodynamiques de la solution NH3-H2O

Figure II.1. Les paramètres fondamentaux des substances pures

Figure II.2. Les coefficients pour les équations (II.13.17.21.22.23.24.25.26)et (II.32.33.34)

Figure II.3. Les coefficients pour les équations (II.59.60.61.62)

Figure II.4. La densité de la solution NH3-H2O liquide.

...

45

45

46
48

50

51
51

Figure II.5. La viscosité dynamique de la solution NH3-H2O liquide

Figure II.6. La conductivité thermique de la solution NH3-H2O liquide.

Figure II.7. La chaleur spécifique isobare de la solution NH3-H2O liquide

Figure II.8. La chaleur spécifique isobare de l'hydrogène

Figure II.9. La conductivité thermique de l'hydrogène

Figure II.10. La viscosité dynamique de l'hydrogène

Figure II.11. L'enthalpie massique de l'hydrogène

Chapitre III : Étude thermodynamique et thermique de la machine frigorifique à absorption diffusion

Figure III.1. Description schématique du cycle à absorption-diffusion NH3-H2O-H2 .

52

Figure III.2. La variation de la température dans l'évaporateur.

53

Figure III.3. La variation de la température dans le condenseur.

69

Figure III.4. La variation de la température dans le bouilleur.

69

Figure III.5. La variation de la température dans l'échangeur gaz-gaz S1

72

Figure III.6. La variation de la température dans la colonne de rectification

73

Figure III.7. Les coefficients pour l'équation (III.62) .

74

Figure III.8. Les coefficients pour l'équation (III.67)

74

Figure III.9. Démarche de calcul pour le diagramme d'Oldham

75

Figure III.10.Démarche de calcul pour les réseaux d'isobares

75

Figure III.11.Démarche de calcul pour les réseaux d'isothermes .. 76

Figure III.12.Démarche de calcul pour les lignes de condensation 77

Figure III.13.Démarche de calcul pour les courbes liquide-vapeur 77

Chapitre IV : Simulation numérique et validation des résultats

Figure IV.1. Le programme SARM 2 tel qu'il s'affiche à l'écran 69

Figure IV.2. Exemple de calcul thermique d'un cycle à absorption-diffusion 69

Figure IV.4. Diagramme de Merkel automatisé 72

Figure IV.5. Diagramme d'Oldham automatisé, (LogP,T) 73

Figure IV.7. Diagramme de Mollier (log P, h) pour l'ammoniac 75

Figure IV.8. Diagramme de Mollier (logP,h) pourl'eau 75

Figure IV.9. Exemple de calcul des paramètres thermodynamiques et de transport pour NH3 et H2O 76

Figure IV.10. Variation du COP= f (Tb,Tab) avec TC=20 °C 77

Figure IV.11. Variation du COP= f (Tb,Tab) avec TC=25 °C 77

Figure IV.12. Variation du COP= f (Tb,Tab) avec TC=30 °C ,T0=-5 °C 77

Figure IV.13. Variation du COP= f (Tb,Tab) avec TC=30 °C ,T0=0 °C 77

Figure IV.14. Variation du COP= f (Tb,Tab) avec TC=40 °C ,T0=-5 °C 77

Figure IV.15. Variation du COP= f (Tb,Tab) avec TC=40 °C ,T0=0 °C 77

Figure IV.16. Variation du COP= f (Tb,Tab) avec TC=20 °C ,T0=-5 °C 78

Figure IV.17. Variation du COP= f (Tb,Tab) avec TC=30 °C ,T0=5 °C 78

Figure IV.18. Variation du COP= f (Tc,Tab) avec Tb=75 °C ,T0=5 °C 78

Figure IV.19. Variation du COP= f (TC,Tab) avec Tb=100 °C ,T0=5 °C 79

Figure IV.20. Variation du COP= f (Tc,Tab) avec Tb=140 °C , T0=5 °C 79

79

Figure IV.21. Variation du COP= f (T11,T3) avec Tab=20 °C et T0=5 °C

80

Figure IV.22. Variation du COP= f (T11,T3) avec Tab=25 °C et T0=5 °C.

80

Figure IV.23. Variation du COP= f (T11,T3) avec Tab=30 °C et T0=5 °C 80

Figure IV.24. Variation du COP= f (T11,T3) avec Tab=35 °C et T0=5 °C 80

Figure IV.25. Variation du facteur de circulation f (Tb,Tc ) avec Tab=20 C et T0=5 C. 81

Figure IV.26. Variation de la chaleur latente de vaporisation de l'NH3= f (T)

82

Figure IV.27. Variation de ÄS de l'NH3=f(T)

Figure IV.28. Variation du volume liquide NH3=f(T)

82

Figure IV.29. Variation du volume gazeux NH3=f(T)

Figure IV.30. Variation de la chaleur latente de vaporisation de l'H2O=f(T) 82

Figure IV.31. Variation de ÄS de l' H2O=f(T)

Figure IV.32. Variation du volume liquide H2O =f(T) 82

Figure IV.33. Variation du volume gazeux H2O =f(T)

82

Figure IV.34. Résultats obtenus par le test de validation

86

Figure IV.37. Comparaison de nos résultats sur l'erreur moyenne et ceux de Bourseau à Tc=30 °C et T0=5°C

Figure IV.39. Comparaison des résultats du COP obtenus par Bourseau et nous avec) avec T0=5 °C,

Tc=40°C......................................................................................................................... 86

Chapitre I : Recherche bibliographique.

Tableau I.1. Les principaux couples binaires en industrie 18

Chapitre II : Étude des propriétés thermodynamiques de la solution NH3-H2O

Tableau II.1. Les paramètres fondamentaux des substances pures 28

Tableau II.2. Les coefficients pour les équations (II.13.17.21.22.23.24.25.26) (II.32.33.34) 33

Tableau II.3. Les coefficients pour les équations (II.59.60.61.62) 38

Chapitre III : Etude thermodynamique et thermique de la machine.

Tableau III.1. Les coefficients de l'équation (III.63) 58

Tableau III.2. Les coefficients de l'équation (III.67) 60

Chapitre IV : Simulation numérique et validation des résultats.

Tableau IV.1. Résultats obtenus par le test de validation 84

Tableau IV.2. Comparaison de nos résultats avec ceux de Bourseau à Tab=30 C et T0=5 C......85
Tableau IV.3. Comparaison de nos résultats avec ceux de Bourseau à Tab=40 C et T0=5 C......86

Chapitre III : Analyse thermodynamique et thermique de la machine.

Organigramme III.1. Démarche de calcul pour le diagramme d'Oldham 61

Organigramme III.2. Démarche de calcul pour les réseaux d'isobares 62

Organigramme III.3. Démarche de calcul pour les réseaux d'isothermes 63

Organigramme III.4. Démarche de calcul pour les lignes de condensation 64

Organigramme III.5. Démarche de calcul pour les courbes liquide-vapeur 65

Chapitre IV : Simulation numérique et validation des résultats.

Organigramme IV.6. Organigramme de simulation d'une machine à absorption-diffusion........ 71

Organigramme V.1. Démarche de remplissage des tables thermodynamiques de l'ammoniac et de l'eau 74

Méthode de NEWTON-RAPHSON 1- Principe :

Si f(X) est continue dérivable dans le voisinage de X*, alors le développement en série de Taylor autour d'un estimé X (n) s'écrit :

( - X ( n)) )f ''( X ( n)) + ...

F ( X * ) = f ( X ( n ) ) + f ' ( X ( n ))(X * - X ( n ) ) + ( X * 2 (A9-1)

!

Si X (n) est un estimé proche de la solution X* de f(X)=0, alors l'écart de l'erreur å(n) (oil å(n)=( X*- X (n))) et les termes de degré supérieur sont négligeables, sachant que f(X*)=0, on obtient la relation approximative :

F ( X ( n ) ) + f ' ( X ( n ) )(X * - X ( n)) = 0 (A9-2)

et une approximation de l'erreur est donc :

C(n) =

f

( X ( n))

( X ( n))

(A9-3)

f '

On peut donc considérer qu'un meilleur estimé de X* sera :

X (n+1)= X (n)+ c(n) (A9-4)

Des équations (A9-3) et (A9-4), on obtient l'algorithme de NEWTON-RAPHSON.

X( 1)

n + =

(A9-5)

X ( n) f -

f '

( X ( n)) ( X ( n))

2- Convergence de la méthode :

D'une manière générale, la dérivée seconde joue un rôle important dans la convergence de la méthode. On pourrait montrer sans trop de difficulté le théorème suivant :

Soit (a,b) un intervalle tel que : f(a).f(b) < 0

? X ? [ a , b ] f ' (X ) ? 0 et f '(X) ? 0

Alors f(X) = 0 possède une seule racine dans [a,b] et [ ]

? X (0) ? a , b la suite (A9-5) converge

quadratiquement.

Le choix du point de départ est crucial. Pour assurer la convergence on choisira un X (0) tel que la condition de Fourier soit vérifiée à savoir :

f ' (X ). f ( X ) > 0 .

(0) (0)

Propriétés d'ammoniac saturé (NH3) (à différentes températures).

T
(°K)

P (bar

)

T (°C)

Enthalpie
specifique
(KJ/Kg)

Chaleur de
vaporisation
(KJ/Kg)

Entropie
specifique
(KJ/Kg.°K)

ÄS
(KJ/Kg.°K)

Volume spécifique
(m3/K

hL

hG

LV

SL

SG

VL

VG

198,15

0,077408

-75

-335,5584

1146,5788

1482,1372

-1,4213

6,0422

7,4635

0,001392

12,4271214

199,15

0,083537

-74

-331,0835

1148,4028

1479,4863

-1,3988

6,0144

7,4131

0,0013929

11,5703907

200,15

0,090073

-73

-326,6122

1150,2232

1476,8354

-1,3764

5,9869

7,3633

0,0013938

10,781638

201,15

0,097039

-72

-322,1442

1152,04

1474,1842

-1,3541

5,9598

7,314

0,0013948

10,0548239

202,15

0,104456

-71

-317,6794

1153,853

1471,5324

-1,332

5,9331

7,2651

0,0013958

9,3844986

203,15

0,112348

-70

-313,2177

1155,6621

1468,8798

-1,31

5,9067

7,2167

0,0013968

8,76574

204,15

0,120739

-69

-308,7588

1157,4671

1466,2259

-1,2881

5,8807

7,1688

0,0013979

8,1940979

205,15

0,129653

-68

-304,3028

1159,2678

1463,5706

-1,2663

5,8549

7,1213

0,001399

7,665545

206,15

0,139117

-67

-299,8494

1161,0642

1460,9136

-1,2447

5,8296

7,0742

0,0014002

7,1764331

207,15

0,149157

-66

-295,3984

1162,8561

1458,2545

-1,2231

5,8045

7,0276

0,0014013

6,7234546

208,15

0,1598

-65

-290,9498

1164,6433

1455,5931

-1,2017

5,7797

6,9815

0,0014026

6,3036074

209,15

0,171076

-64

-286,5034

1166,4257

1452,9291

-1,1804

5,7553

6,9357

0,0014038

5,9141648

210,15

0,183014

-63

-282,059

1168,2031

1450,2622

-1,1592

5,7311

6,8904

0,0014051

5,5526476

211,15

0,195643

-62

-277,6166

1169,9754

1447,592

-1,1382

5,7073

6,8454

0,0014064

5,2168

212,15

0,208996

-61

-273,1759

1171,7424

1444,9183

-1,1172

5,6837

6,8009

0,0014078

4,9045672

213,15

0,223104

-60

-268,7368

1173,5039

1442,2408

-1,0963

5,6605

6,7568

0,0014092

4,6140764

214,15

0,238001

-59

-264,2993

1175,2598

1439,5591

-1,0756

5,6375

6,713

0,0014106

4,3436189

215,15

0,253721

-58

-259,863

1177,01

1436,873

-1,0549

5,6148

6,6697

0,0014121

4,0916344

216,15

0,270299

-57

-255,428

1178,7542

1434,1821

-1,0343

5,5923

6,6267

0,0014136

3,8566974

217,15

0,287772

-56

-250,994

1180,4923

1431,4862

-1,0139

5,5701

6,584

0,0014152

3,6375038

218,15

0,306176

-55

-246,5609

1182,2241

1428,7849

-0,9935

5,5482

6,5417

0,0014168

3,4328604

219,15

0,32555

-54

-242,1285

1183,9494

1426,078

-0,9733

5,5265

6,4998

0,0014184

3,2416737

220,15

0,345934

-53

-237,6968

1185,6682

1423,365

-0,9531

5,5051

6,4582

0,00142

3,0629418

221,15

0,367367

-52

-233,2656

1187,3801

1420,6457

-0,933

5,484

6,417

0,0014217

2,8957452

222,15

0,38989

-51

-228,8347

1189,0851

1417,9198

-0,9131

5,463

6,3761

0,0014235

2,7392398

223,15

0,413548

-50

-224,404

1190,783

1415,187

-0,8932

5,4424

6,3355

0,0014252

2,5926501

224,15

0,438382

-49

-219,9734

1192,4735

1412,4469

-0,8734

5,4219

6,2953

0,001427

2,455263

225,15

0,464437

-48

-215,5426

1194,1566

1409,6992

-0,8537

5,4017

6,2554

0,0014289

2,3264224

226,15

0,491759

-47

-211,1117

1195,832

1406,9437

-0,8341

5,3817

6,2157

0,0014307

2,2055242

T
(°19

P ar (b )

T
(°C)

Enthalpie
specifique
(KJ/Kg)

Chaleur de
vaporisation
(KJ/Kg)

Entropie
specifique
(KJ/Kg.°K)

ÄS
(KJ/Kg.°K)

Volume spécifique
(m3/K

hL

hG

LV

SL

SG

VL

VG

227,15

0,520395

-46

-206,6803

1197,4996

1404,1799

-0,8145

5,3619

6,1764

0,0014326

2,0920118

228,15

0,550392

-45

-202,2484

1199,1591

1401,4076

-0,7951

5,3423

6,1374

0,0014346

1,9853718

229,15

0,5818

-44

-197,8159

1200,8105

1398,6264

-0,7757

5,323

6,0987

0,0014366

1,8851307

230,15

0,614667

-43

-193,3826

1202,4536

1395,8361

-0,7564

5,3039

6,0603

0,0014386

1,7908513

231,15

0,649047

-42

-188,9483

1204,088

1393,0363

-0,7372

5,2849

6,0221

0,0014407

1,7021296

232,15

0,684989

-41

-184,5129

1205,7138

1390,2267

-0,7181

5,2662

5,9843

0,0014428

1,6185921

233,15

0,722548

-40

-180,0763

1207,3307

1387,407

-0,6991

5,2477

5,9467

0,0014449

1,5398933

234,15

0,761778

-39

-175,6383

1208,9385

1384,5768

-0,6801

5,2293

5,9094

0,0014471

1,4657134

235,15

0,802735

-38

-171,1988

1210,5371

1381,7358

-0,6612

5,2112

5,8724

0,0014493

1,3957561

236,15

0,845474

-37

-166,7576

1212,1262

1378,8838

-0,6424

5,1932

5,8356

0,0014515

1,3297469

237,15

0,890054

-36

-162,3146

1213,7057

1376,0204

-0,6236

5,1754

5,799

0,0014538

1,2674311

238,15

0,936533

-35

-157,8697

1215,2755

1373,1452

-0,6049

5,1578

5,7628

0,0014561

1,2085724

239,15

0,98497

-34

-153,4227

1216,8353

1370,258

-0,5863

5,1404

5,7268

0,0014584

1,1529513

240,15

1,035428

-33

-148,9735

1218,3849

1367,3584

-0,5678

5,1232

5,691

0,0014608

1,1003641

241,15

1,087968

-32

-144,5219

1219,9243

1364,4462

-0,5493

5,1061

5,6554

0,0014633

1,0506211

242,15

1,142652

-31

-140,0679

1221,4531

1361,5209

-0,5309

5,0892

5,6201

0,0014657

1,0035462

243,15

1,199546

-30

-135,6111

1222,9712

1358,5824

-0,5126

5,0724

5,585

0,0014682

0,9589752

244,15

1,258714

-29

-131,1516

1224,4785

1355,6301

-0,4943

5,0559

5,5502

0,0014707

0,9167555

245,15

1,320222

-28

-126,6892

1225,9748

1352,664

-0,4761

5,0394

5,5156

0,0014733

0,8767446

246,15

1,384139

-27

-122,2236

1227,4599

1349,6835

-0,458

5,0232

5,4812

0,0014759

0,83881

247,15

1,450532

-26

-117,7549

1228,9335

1346,6885

-0,4399

5,0071

5,447

0,0014786

0,8028279

248,15

1,51947

-25

-113,2829

1230,3956

1343,6785

-0,4219

4,9911

5,413

0,0014812

0,7686827

249,15

1,591026

-24

-108,8073

1231,846

1340,6533

-0,404

4,9753

5,3792

0,001484

0,7362667

250,15

1,665269

-23

-104,3281

1233,2844

1337,6125

-0,3861

4,9596

5,3457

0,0014867

0,7054791

251,15

1,742273

-22

-99,8452

1234,7107

1334,5559

-0,3682

4,9441

5,3123

0,0014895

0,6762258

252,15

1,822111

-21

-95,3583

1236,1247

1331,4831

-0,3504

4,9287

5,2791

0,0014923

0,6484188

253,15

1,904858

-20

-90,8675

1237,5263

1328,3938

-0,3327

4,9134

5,2461

0,0014952

0,6219756

254,15

1,99059

-19

-86,3724

1238,9152

1325,2876

-0,315

4,8983

5,2134

0,0014981

0,5968193

255,15

2,079384

-18

-81,873

1240,2913

1322,1643

-0,2974

4,8833

5,1808

0,001501

0,5728775

256,15

2,171317

-17

-77,3692

1241,6543

1319,0235

-0,2799

4,8685

5,1483

0,001504

0,5500827

T
(°K)

P (bar)

T
(°C)

Enthalpie
spécifique
(KJ/Kg)

Chaleur de
vaporisation
(KJ/Kg)

Entropie
spécifique
(KJ/Kg.°K)

ÄS
orJ/Kg.°19

Volumeécifique
sp
(m 3/Kg)

hL

hG

LV

SL

SG

VL

VG

257,15

2,266467

-16

-72,8607

1243,0042

1315,8649

-0,2623

4,8538

5,1161

0,001507

0,5283715

258,15

2,364915

-15

-68,3476

1244,3407

1312,6882

-0,2449

4,8392

5,084

0,00151

0,5076843

259,15

2,466741

-14

-63,8295

1245,6636

1309,4931

-0,2275

4,8247

5,0522

0,0015131

0,4879653

260,15

2,572027

-13

-59,3065

1246,9727

1306,2792

-0,2101

4,8103

5,0204

0,0015162

0,4691623

261,15

2,680856

-12

-54,7783

1248,268

1303,0463

-0,1928

4,7961

4,9889

0,0015194

0,4512259

262,15

2,79331

-11

-50,2449

1249,5491

1299,794

-0,1755

4,782

4,9575

0,0015226

0,4341101

263,15

2,909474

-10

-45,706

1250,8159

1296,5219

-0,1583

4,7679

4,9263

0,0015258

0,4177713

264,15

3,029434

-9

-41,1616

1252,0682

1293,2298

-0,1412

4,754

4,8952

0,001529

0,4021687

265,15

3,153275

-8

-36,6115

1253,3058

1289,9173

-0,124

4,7403

4,8643

0,0015323

0,3872638

266,15

3,281085

-7

-32,0556

1254,5285

1286,5842

-0,107

4,7266

4,8335

0,0015357

0,3730206

267,15

3,412952

-6

-27,4938

1255,7362

1283,23

-0,0899

4,713

4,8029

0,001539

0,3594049

268,15

3,548964

-5

-22,9259

1256,9285

1279,8544

-0,0729

4,6995

4,7725

0,0015424

0,3463847

269,15

3,689212

-4

-18,3517

1258,1055

1276,4572

-0,056

4,6862

4,7422

0,0015459

0,3339298

270,15

3,833785

-3

-13,7712

1259,2667

1273,038

-0,0391

4,6729

4,712

0,0015494

0,3220116

271,15

3,982775

-2

-9,1843

1260,4121

1269,5964

-0,0222

4,6597

4,6819

0,0015529

0,3106034

272,15

4,136275

-1

-4,5907

1261,5415

1266,1321

-0,0054

4,6466

4,652

0,0015564

0,2996796

273,15

4,294376

0

0,0096

1262,6545

1262,6449

0,0114

4,6336

4,6223

0,00156

0,2892165

274,15

4,457173

1

4,6168

1263,7511

1259,1343

0,0281

4,6207

4,5926

0,0015636

0,2791913

275,15

4,62476

2

9,2311

1264,8311

1255,6

0,0448

4,6079

4,5631

0,0015673

0,2695829

276,15

4,797232

3

13,8524

1265,8941

1252,0417

0,0615

4,5952

4,5337

0,001571

0,2603709

277,15

4,974685

4

18,481

1266,9401

1248,459

0,0781

4,5826

4,5045

0,0015747

0,2515364

278,15

5,157216

5

23,117

1267,9687

1244,8517

0,0947

4,57

4,4753

0,0015785

0,2430613

279,15

5,344922

6

27,7606

1268,9798

1241,2192

0,1113

4,5576

4,4463

0,0015823

0,2349286

280,15

5,537901

7

32,4118

1269,9732

1237,5614

0,1278

4,5452

4,4174

0,0015861

0,2271221

281,15

5,736252

8

37,0707

1270,9486

1233,8779

0,1443

4,5329

4,3886

0,00159

0,2196266

282,15

5,940073

9

41,7376

1271,9059

1230,1683

0,1607

4,5206

4,3599

0,0015939

0,2124275

283,15

6,149466

10

46,4125

1272,8447

1226,4322

0,1772

4,5085

4,3313

0,0015979

0,2055112

284,15

6,364529

11

51,0956

1273,7649

1222,6693

0,1935

4,4964

4,3029

0,0016019

0,1988648

285,15

6,585365

12

55,787

1274,6662

1218,8793

0,2099

4,4844

4,2745

0,0016059

0,1924758

286,15

6,812075

13

60,4867

1275,5485

1215,0617

0,2262

4,4724

4,2462

0,0016099

0,1863327

T
(°19

P (bar)

T
(°C)

Enthalpie
spicifique
(KJ/Kg)

Chaleur de
vaporisation
(KJ/Kg)

Entropie
spicifique
(KJ/Kg.°K)

ÄS
(KJ/Kg.°K)

Volume spécifique

(m3/K

g)

hL

hG

LV

SL

SG

VL

VG

287,15

7,044761

14

65,1951

1276,4114

1211,2163

0,2425

4,4606

4,2181

0,001614

0,1804243

288,15

7,283527

15

69,912

1277,2547

1207,3427

0,2588

4,4488

4,19

0,0016182

0,1747401

289,15

7,528475

16

74,6378

1278,0783

1203,4405

0,275

4,437

4,162

0,0016223

0,1692702

290,15

7,779709

17

79,3725

1278,8817

1199,5093

0,2912

4,4253

4,1341

0,0016265

0,1640052

291,15

8,037334

18

84,1162

1279,6649

1195,5488

0,3074

4,4137

4,1063

0,0016308

0,1589359

296,15

9,425002

23

107,9745

1283,2677

1175,2933

0,3879

4,3565

3,9687

0,0016525

0,1362418

297,15

9,723187

24

112,7749

1283,9239

1171,149

0,4039

4,3452

3,9414

0,001657

0,1321819

298,15

10,028505

25

117,5852

1284,5579

1166,9727

0,4199

4,334

3,9141

0,0016614

0,1282661

299,15

10,341065

26

122,4055

1285,1696

1162,7641

0,4358

4,3228

3,887

0,001666

0,1244884

300,15

10,660973

27

127,236

1285,7587

1158,5227

0,4518

4,3117

3,8599

0,0016705

0,1208431

301,15

10,988338

28

132,0766

1286,3249

1154,2483

0,4677

4,3006

3,8329

0,0016751

0,1173246

302,15

11,323269

29

136,9276

1286,8679

1149,9403

0,4836

4,2896

3,806

0,0016798

0,1139278

303,15

11,665875

30

141,789

1287,3875

1145,5985

0,4995

4,2786

3,7791

0,0016844

0,1106478

304,15

12,016264

31

146,6611

1287,8834

1141,2223

0,5153

4,2677

3,7523

0,0016891

0,1074796

305,15

12,374547

32

151,5438

1288,3553

1136,8115

0,5311

4,2567

3,7256

0,0016939

0,104419

306,15

12,740832

33

156,4373

1288,8029

1132,3656

0,547

4,2459

3,6989

0,0016987

0,1014615

307,15

13,11523

34

161,3417

1289,226

1127,8843

0,5627

4,235

3,6723

0,0017035

0,098603

308,15

13,497851

35

166,2572

1289,6242

1123,367

0,5785

4,2242

3,6457

0,0017083

0,0958396

309,15

13,888805

36

171,1837

1289,9973

1118,8135

0,5943

4,2135

3,6192

0,0017132

0,0931676

310,15

14,288202

37

176,1216

1290,345

1114,2234

0,61

4,2028

3,5928

0,0017181

0,0905834

311,15

14,696152

38

181,0708

1290,667

1109,5962

0,6257

4,1921

3,5664

0,0017231

0,0880835

312,15

15,112767

39

186,0314

1290,963

1104,9315

0,6414

4,1814

3,54

0,0017281

0,0856648

313,15

15,538157

40

191,0037

1291,2327

1100,229

0,657

4,1708

3,5137

0,0017331

0,083324

314,15

15,972434

41

195,9876

1291,4758

1095,4882

0,6727

4,1602

3,4875

0,0017382

0,0810583

315,15

16,415707

42

200,9833

1291,692

1090,7087

0,6883

4,1496

3,4613

0,0017433

0,0788647

316,15

16,868088

43

205,9909

1291,8811

1085,8902

0,7039

4,139

3,4351

0,0017484

0,0767405

317,15

17,329687

44

211,0105

1292,0427

1081,0322

0,7195

4,1285

3,409

0,0017536

0,0746831

318,15

17,800617

45

216,0422

1292,1766

1076,1344

0,7351

4,118

3,3829

0,0017588

0,07269

319,15

18,280988

46

221,0861

1292,2824

1071,1963

0,7507

4,1075

3,3569

0,001764

0,0707588

320,15

18,770911

47

226,1424

1292,3599

1066,2175

0,7662

4,0971

3,3309

0,0017693

0,0688873

T
(° 19

P (bar)

T
(°C)

Enthalpie
spicifique
(KJ/Kg)

Chaleur de
vaporisation
(KJ/Kg)

Entropie
spicifique
(KJ/Kg.°K)

ÄS
(KJ/Kg.°K)

Volume spécifique
(m3 /Kg)

hL

hG

LV

SL

SG

VL

VG

321,15

19,270497

48

231,2111

1292,4087

1061,1976

0,7818

4,0866

3,3049

0,0017746

0,0670732

322,15

19,779857

49

236,2922

1292,4286

1056,1363

0,7973

4,0762

3,279

0,00178

0,0653144

323,15

20,299102

50

241,3861

1292,4192

1051,0332

0,8128

4,0658

3,2531

0,0017854

0,063609

324,15

20,828344

51

246,4926

1292,3803

1045,8877

0,8283

4,0554

3,2272

0,0017908

0,061955

325,15

21,367692

52

251,612

1292,3116

1040,6997

0,8437

4,0451

3,2013

0,0017963

0,0603505

326,15

21,917257

53

256,7442

1292,2128

1035,4685

0,8592

4,0347

3,1755

0,0018017

0,0587938

327,15

22,47715

54

261,8895

1292,0835

1030,194

0,8746

4,0244

3,1497

0,0018073

0,0572831

328,15

23,047482

55

267,048

1291,9236

1024,8756

0,8901

4,014

3,124

0,0018128

0,055817

329,15

23,628363

56

272,2196

1291,7327

1019,5131

0,9055

4,0037

3,0982

0,0018184

0,0543937

330,15

24,219903

57

277,4045

1291,5105

1014,1059

0,9209

3,9934

3,0725

0,0018241

0,0530118

331,15

24,822211

58

282,6029

1291,2567

1008,6538

0,9363

3,9831

3,0468

0,0018298

0,0516699

332,15

25,435398

59

287,8148

1290,9711

1003,1564

0,9516

3,9728

3,0212

0,0018355

0,0503665

333,15

26,059574

60

293,0402

1290,6534

997,6132

0,967

3,9625

2,9955

0,0018412

0,0491004

334,15

26,694847

61

298,2794

1290,3033

992,0239

0,9824

3,9522

2,9699

0,001847

0,0478703

335,15

27,341327

62

303,5323

1289,9205

986,3882

0,9977

3,942

2,9443

0,0018528

0,0466749

336,15

27,999122

63

308,7991

1289,5047

980,7057

1,013

3,9317

2,9187

0,0018587

0,0455131

337,15

28,668342

64

314,0798

1289,0558

974,9759

1,0283

3,9214

2,8931

0,0018645

0,0443837

338,15

29,349095

65

319,3747

1288,5733

969,1987

1,0436

3,9112

2,8675

0,0018705

0,0432857

339,15

30,041488

66

324,6836

1288,0571

963,3735

1,0589

3,9009

2,842

0,0018764

0,0422181

340,15

30,745629

67

330,0068

1287,507

957,5002

1,0742

3,8906

2,8164

0,0018824

0,0411797

341,15

31,461627

68

335,3443

1286,9225

951,5782

1,0895

3,8804

2,7909

0,0018885

0,0401697

342,15

32,189588

69

340,6962

1286,3036

945,6074

1,1047

3,8701

2,7654

0,0018945

0,0391871

343,15

32,929618

70

346,0626

1285,6499

939,5873

1,12

3,8598

2,7398

0,0019006

0,0382311

344,15

33,681825

71

351,4436

1284,9612

933,5176

1,1352

3,8496

2,7143

0,0019068

0,0373007

345,15

34,446315

72

356,8392

1284,2373

927,3981

1,1505

3,8393

2,6888

0,0019129

0,0363952

346,15

35,223193

73

362,2496

1283,4779

921,2283

1,1657

3,829

2,6633

0,0019191

0,0355138

347,15

36,012564

74

367,6748

1282,6829

915,0081

1,1809

3,8187

2,6378

0,0019254

0,0346556

348,15

36,814533

75

373,115

1281,852

908,737

1,1961

3,8085

2,6123

0,0019317

0,03382

349,15

37,629206

76

378,5701

1280,9849

902,4149

1,2113

3,7982

2,5869

0,001938

0,0330062

350,15

38,456686

77

384,0402

1280,0816

896,0413

1,2265

3,7879

2,5614

0,0019443

0,0322136

T
(°19

P (bar

)

T
(°C)

Enthalpie
spécifique
(KJ/Kg)

Chaleur de
vaporisation
(KJ/Kg)

Entropie
(KJ/Kg.°K)

spécifi que

AS

(KJ/Kg.°K)

Volume spécifique
(m3/Kg)

hL

hG

LV

SL

SG

VL

VG

351,15

39,297077

78

389,5256

1279,1417

889,6161

1,2417

3,7776

2,5359

0,0019507

0,0314415

352,15

40,150481

79

395,0261

1278,1651

883,1389

1,2568

3,7672

2,5104

0,0019571

0,0306892

353,15

41,017003

80

400,542

1277,1516

876,6096

1,272

3,7569

2,4849

0,0019636

0,0299563

354,15

41,896743

81

406,0732

1276,101

870,0277

1,2871

3,7466

2,4594

0,0019701

0,0292419

355,15

42,789805

82

411,62

1275,0131

863,3932

1,3023

3,7362

2,4339

0,0019766

0,0285457

356,15

43,696289

83

417,1822

1273,8879

856,7057

1,3174

3,7259

2,4085

0,0019832

0,027867

357,15

44,616296

84

422,7601

1272,725

849,9649

1,3326

3,7155

2,383

0,0019898

0,0272054

358,15

45,549927

85

428,3536

1271,5244

843,1708

1,3477

3,7051

2,3575

0,0019964

0,0265602

359,15

46,497282

86

433,9629

1270,2859

836,323

1,3628

3,6948

2,332

0,0020031

0,0259311

360,15

47,458459

87

439,588

1269,0093

829,4213

1,3779

3,6844

2,3065

0,0020098

0,0253175

361,15

48,433558

88

445,229

1267,6947

822,4656

1,393

3,674

2,281

0,0020165

0,024719

362,15

49,422677

89

450,886

1266,3417

815,4557

1,4081

3,6635

2,2555

0,0020233

0,0241351

363,15

50,425914

90

456,5591

1264,9504

808,3913

1,4232

3,6531

2,2299

0,0020301

0,0235655

364,15

51,443365

91

462,2482

1263,5205

801,2723

1,4382

3,6427

2,2044

0,0020369

0,0230096

365,15

52,475128

92

467,9535

1262,0521

794,0985

1,4533

3,6322

2,1789

0,0020438

0,0224672

366,15

53,521298

93

473,6751

1260,5449

786,8698

1,4684

3,6217

2,1534

0,0020507

0,0219378

367,15

54,581972

94

479,413

1258,9991

779,5861

1,4834

3,6112

2,1278

0,0020577

0,021421

368,15

55,657243

95

485,1672

1257,4143

772,2471

1,4985

3,6007

2,1023

0,0020647

0,0209165

369,15

56,747206

96

490,9379

1255,7907

764,8528

1,5135

3,5902

2,0767

0,0020717

0,020424

370,15

57,851954

97

496,7251

1254,1282

757,403

1,5285

3,5797

2,0511

0,0020788

0,0199431

371,15

58,971582

98

502,5289

1252,4266

749,8977

1,5436

3,5691

2,0256

0,0020859

0,0194735

372,15

60,10618

99

508,3493

1250,6861

742,3367

1,5586

3,5586

2

0,002093

0,0190148

373,15

61,255842

100

514,1864

1248,9065

734,72

1,5736

3,548

1,9744

0,0021002

0,0185668

374,15

62,420657

101

520,0403

1247,0878

727,0475

1,5886

3,5374

1,9488

0,0021074

0,0181292

375,15

63,600717

102

525,911

1245,2301

719,3191

1,6036

3,5268

1,9232

0,0021146

0,0177017

376,15

64,796111

103

531,7985

1243,3333

711,5348

1,6186

3,5162

1,8976

0,0021219

0,017284

377,15

66,006929

104

537,703

1241,3975

703,6944

1,6336

3,5056

1,872

0,0021292

0,0168758

378,15

67,23326

105

543,6245

1239,4226

695,7981

1,6486

3,4949

1,8463

0,0021365

0,016477

379,15

68,47519

106

549,563

1237,4088

687,8457

1,6636

3,4843

1,8207

0,0021439

0,0160872

380,15

69,732808

107

555,5186

1235,356

679,8373

1,6786

3,4736

1,795

0,0021513

0,0157062

T (°K)

P (bar)

T (°C)

Enthalpie
spécifique
(KJ/Kg)

Chaleur de
vaporisation
(KJ/Kg)

Entropie
spécifique
(KJ/Kg.°K)

ÄS
(KJ/Kg.°K)

Volume spécifique
(m3/Kg)

hL

hG

LV

SL

SG

VL

VG

381,15

71,006199

108

561,4914

1233,2643

671,7729

1,6935

3,4629

1,7694

0,0021587

0,0153337

382,15

72,29545

109

567,4814

1231,1338

663,6524

1,7085

3,4522

1,7437

0,0021662

0,0149697

383,15

73,600646

110

573,4887

1228,9646

655,4759

1,7235

3,4415

1,718

0,0021737

0,0146137

384,15

74,921871

111

579,5133

1226,7567

647,2434

1,7384

3,4308

1,6924

0,0021813

0,0142657

385,15

76,25921

112

585,5552

1224,5102

638,9549

1,7534

3,42

1,6667

0,0021889

0,0139254

386,15

77,612745

113

591,6146

1222,2252

630,6106

1,7683

3,4093

1,641

0,0021965

0,0135926

387,15

78,982558

114

597,6915

1219,902

622,2105

1,7832

3,3985

1,6153

0,0022042

0,0132671

388,15

80,368731

115

603,7859

1217,5405

613,7546

1,7982

3,3877

1,5896

0,0022119

0,0129488

389,15

81,771346

116

609,8978

1215,1409

605,243

1,8131

3,3769

1,5638

0,0022196

0,0126374

390,15

83,190481

117

616,0274

1212,7033

596,6759

1,828

3,3661

1,5381

0,0022273

0,0123328

391,15

84,626218

118

622,1747

1210,228

588,0533

1,8429

3,3553

1,5124

0,0022351

0,0120348

392,15

86,078634

119

628,3396

1207,7151

579,3755

1,8578

3,3445

1,4867

0,002243

0,0117433

393,15

87,547808

120

634,5224

1205,1647

570,6424

1,8728

3,3337

1,4609

0,0022508

0,0114581

394,15

89,033817

121

640,7229

1202,5771

561,8542

1,8877

3,3228

1,4352

0,0022588

0,0111789

395,15

90,536738

122

646,9413

1199,9524

553,0111

1,9025

3,312

1,4094

0,0022667

0,0109058

396,15

92,056645

123

653,1776

1197,2909

544,1133

1,9174

3,3011

1,3837

0,0022747

0,0106385

397,15

93,593615

124

659,4318

1194,5928

535,161

1,9323

3,2902

1,3579

0,0022827

0,0103769

398,15

95,147722

125

665,704

1191,8582

526,1542

1,9472

3,2793

1,3321

0,0022907

0,0101209

399,15

96,719039

126

671,9943

1189,0875

517,0933

1,9621

3,2685

1,3064

0,0022988

0,0098702

400,15

98,307639

127

678,3026

1186,2809

507,9784

1,9769

3,2576

1,2806

0,0023069

0,0096249

401,15

99,913595

128

684,629

1183,4386

498,8097

1,9918

3,2467

1,2548

0,0023151

0,0093847

402,15

101,536976

129

690,9735

1180,561

489,5875

2,0067

3,2357

1,2291

0,0023233

0,0091496

403,15

103,177855

130

697,3362

1177,6482

480,312

2,0215

3,2248

1,2033

0,0023315

0,0089194

404,15

104,836301

131

703,7172

1174,7006

470,9834

2,0364

3,2139

1,1775

0,0023397

0,008694

405,15

106,512382

132

710,1164

1171,7185

461,6021

2,0512

3,203

1,1518

0,002348

0,0084734

406,15

108,206167

133

716,5339

1168,7021

452,1682

2,0661

3,1921

1,126

0,0023563

0,0082573

407,15

109,917724

134

722,9697

1165,6518

442,6821

2,0809

3,1811

1,1002

0,0023647

0,0080456

Propriétés de la vapeur d'eau (H2O) saturée (à différentes températures).

T (°C)

T (°K)

P (bar)

Enthalpie
spécifique
(KJ/Kg)

Chaleur de
vaporisation
(KJ/Kg)

Entropie
spécifique
(KJ/Kg.°K)

ÄS
(KJ/Kg.°K)

Volume spécifique
(m3/Kg)

hL

hG

LV

SL

SG

VL

VG

0

273,15

0,006109

-0,3553

2501,1419

2501,4973

0,0015

9,1579

9,1564

0,0009962

206,2390778

1

274,15

0,006568

3,8657

2502,9798

2499,1141

0,017

9,1313

9,1143

0,0009963

192,546476

2

275,15

0,007056

8,0853

2504,8171

2496,7318

0,0323

9,1049

9,0726

0,0009964

179,8660705

3

276,15

0,007576

12,3036

2506,654

2494,3504

0,0476

9,0787

9,0311

0,0009965

168,1160721

4

277,15

0,008131

16,5206

2508,4903

2491,9697

0,0629

9,0528

8,9899

0,0009966

157,2218233

5

278,15

0,00872

20,7363

2510,3261

2489,5898

0,0781

9,0271

8,9491

0,0009966

147,1151336

6

279,15

0,009347

24,9507

2512,1613

2487,2105

0,0932

9,0017

8,9085

0,0009968

137,7336809

7

280,15

0,010014

29,164

2513,9959

2484,8319

0,1083

8,9765

8,8682

0,0009969

129,0204709

8

281,15

0,010722

33,376

2515,8298

2482,4538

0,1233

8,9515

8,8282

0,000997

120,9233502

9

282,15

0,011475

37,5868

2517,6631

2480,0763

0,1382

8,9267

8,7885

0,0009971

113,3945658

10

283,15

0,012273

41,7965

2519,4958

2477,6993

0,1531

8,9022

8,7491

0,0009972

106,3903683

11

284,15

0,01312

46,0051

2521,3277

2475,3226

0,1679

8,8779

8,71

0,0009974

99,8706517

12

285,15

0,014018

50,2126

2523,1589

2472,9463

0,1827

8,8538

8,6711

0,0009975

93,7986291

13

286,15

0,014969

54,419

2524,9893

2470,5704

0,1974

8,8299

8,6325

0,0009977

88,1405376

14

287,15

0,015977

58,6243

2526,819

2468,1946

0,2121

8,8063

8,5941

0,0009979

82,8653728

15

288,15

0,017044

62,8287

2528,6478

2465,8191

0,2267

8,7828

8,5561

0,000998

77,9446462

16

289,15

0,018173

67,032

2530,4757

2463,4437

0,2413

8,7596

8,5183

0,0009982

73,3521668

17

290,15

0,019368

71,2345

2532,3028

2461,0683

0,2558

8,7365

8,4807

0,0009984

69,0638424

18

291,15

0,02063

75,4359

2534,129

2458,693

0,2703

8,7137

8,4435

0,0009986

65,0574986

19

292,15

0,021964

79,6365

2535,9542

2456,3177

0,2847

8,6911

8,4064

0,0009988

61,3127155

20

293,15

0,023373

83,8362

2537,7784

2453,9422

0,299

8,6687

8,3696

0,000999

57,8106783

21

294,15

0,024861

88,035

2539,6016

2451,5665

0,3133

8,6464

8,3331

0,0009992

54,5340418

22

295,15

0,026431

92,2331

2541,4237

2449,1907

0,3276

8,6244

8,2968

0,0009995

51,4668073

23

296,15

0,028086

96,4303

2543,2448

2446,8145

0,3418

8,6026

8,2608

0,0009997

48,5942098

24

297,15

0,029832

100,6267

2545,0647

2444,438

0,3559

8,5809

8,225

0,0009999

45,9026163

25

298,15

0,031671

104,8224

2546,8834

2442,061

0,37

8,5594

8,1894

0,0010002

43,3794321

26

299,15

0,033609

109,0174

2548,701

2439,6836

0,384

8,5382

8,1541

0,0010004

41,0130159

27

300,15

0,035649

113,2118

2550,5173

2437,3055

0,398

8,5171

8,119

0,0010007

38,7926019

28

301,15

0,037796

117,4054

2552,3323

2434,9269

0,412

8,4962

8,0842

0,001001

36,7082294

T (°C)

T (°K)

P (bar)

Enthalpie
spécifique
(KJ/Kg)

Chaleur de
vaporisation
(KJ/Kg)

Entropie
spécifique
(KJ/Kg.°K)

AS
(KJ/Kg.°K)

hL

Volume spécifique
(m3/Kg)

hL

hG

LV

SL

SG

hG

LV

29

302,15

0,040055

121,5984

2554,146

2432,5476

0,4259

8,4754

8,0496

0,0010013

34,7506774

30

303,15

0,04243

125,7908

2555,9583

2430,1675

0,4397

8,4549

8,0151

0,0010015

32,911406

31

304,15

0,044927

129,9827

2557,7693

2427,7866

0,4535

8,4345

7,981

0,0010018

31,1825018

32

305,15

0,047551

134,1739

2559,5787

2425,4048

0,4673

8,4143

7,947

0,0010021

29,5566285

33

306,15

0,050306

138,3647

2561,3867

2423,022

0,481

8,3943

7,9133

0,0010025

28,0269819

34

307,15

0,053199

142,555

2563,1931

2420,6382

0,4947

8,3744

7,8798

0,0010028

26,5872475

35

308,15

0,056235

146,7448

2564,9979

2418,2532

0,5083

8,3547

7,8464

0,0010031

25,2315632

36

309,15

0,05942

150,9341

2566,8012

2415,8671

0,5219

8,3352

7,8133

0,0010034

23,9544842

37

310,15

0,06276

155,123

2568,6027

2413,4796

0,5354

8,3158

7,7805

0,0010038

22,7509506

38

311,15

0,066261

159,3116

2570,4025

2411,0909

0,5489

8,2967

7,7478

0,0010041

21,6162585

39

312,15

0,06993

163,4998

2572,2005

2408,7007

0,5623

8,2776

7,7153

0,0010045

20,5460326

40

313,15

0,073773

167,6876

2573,9967

2406,3091

0,5757

8,2587

7,683

0,0010049

19,5362016

41

314,15

0,077796

171,8752

2575,791

2403,9158

0,589

8,24

7,651

0,0010052

18,5829753

42

315,15

0,082008

176,0624

2577,5834

2401,5209

0,6024

8,2215

7,6191

0,0010056

17,6828237

43

316,15

0,086415

180,2495

2579,3738

2399,1243

0,6156

8,203

7,5874

0,001006

16,8324577

44

317,15

0,091024

184,4362

2581,1622

2396,7259

0,6288

8,1848

7,5559

0,0010064

16,0288112

45

318,15

0,095844

188,6228

2582,9485

2394,3256

0,642

8,1667

7,5247

0,0010068

15,2690248

46

319,15

0,100881

192,8093

2584,7326

2391,9233

0,6552

8,1487

7,4936

0,0010072

14,5504311

47

320,15

0,106145

196,9956

2586,5146

2389,519

0,6683

8,1309

7,4626

0,0010076

13,8705399

48

321,15

0,111642

201,1817

2588,2943

2387,1125

0,6813

8,1132

7,4319

0,0010081

13,2270264

49

322,15

0,117383

205,3678

2590,0717

2384,7039

0,6943

8,0957

7,4014

0,0010085

12,6177188

50

323,15

0,123374

209,5539

2591,8467

2382,2929

0,7073

8,0783

7,371

0,0010089

12,0405873

51

324,15

0,129626

213,7399

2593,6194

2379,8795

0,7202

8,0611

7,3408

0,0010094

11,4937343

52

325,15

0,136148

217,9259

2595,3895

2377,4637

0,7331

8,044

7,3108

0,0010099

10,9753853

53

326,15

0,142948

222,1119

2597,1571

2375,0453

0,746

8,027

7,281

0,0010103

10,4838795

54

327,15

0,150037

226,2979

2598,9222

2372,6242

0,7588

8,0102

7,2514

0,0010108

10,0176628

55

328,15

0,157425

230,4841

2600,6846

2370,2005

0,7716

7,9935

7,2219

0,0010113

9,5752794

56

329,15

0,165121

234,6703

2602,4442

2367,7739

0,7843

7,9769

7,1926

0,0010118

9,1553661

57

330,15

0,173136

238,8567

2604,2011

2365,3444

0,797

7,9604

7,1635

0,0010123

8,7566452

58

331,15

0,181481

243,0433

2605,9552

2362,9119

0,8096

7,9441

7,1345

0,0010128

8,3779187

T (°C)

T
(°K)

P (bar)

Enthalpie
spécifique
(KJ/Kg)

Chaleur de
vaporisation
(KJ/Kg)

Entropie
spécifique
(KJ/Kg.°K)

ÄS
(KJ/Kg.°K)

hL

Volume spécifique
(m3/Kg)

hL

hG

LV

SL

SG

hG

LV

59

332,15

0,190166

247,23

2607,7063

2360,4763

0,8223

7,928

7,1057

0,0010133

8,0180633

60

333,15

0,199204

251,417

2609,4545

2358,0376

0,8348

7,9119

7,077

0,0010138

7,676025

61

334,15

0,208604

255,6041

2611,1997

2355,5955

0,8474

7,896

7,0486

0,0010143

7,3508147

62

335,15

0,218379

259,7916

2612,9418

2353,1502

0,8599

7,8802

7,0203

0,0010149

7,0415037

63

336,15

0,228541

263,9794

2614,6807

2350,7013

0,8724

7,8645

6,9921

0,0010154

6,7472196

64

337,15

0,239102

268,1675

2616,4164

2348,249

0,8848

7,8489

6,9641

0,001016

6,4671429

65

338,15

0,250074

272,3559

2618,1489

2345,7929

0,8972

7,8335

6,9362

0,0010165

6,2005033

66

339,15

0,261471

276,5447

2619,8779

2343,3332

0,9096

7,8181

6,9086

0,0010171

5,9465765

67

340,15

0,273306

280,734

2621,6036

2340,8696

0,9219

7,8029

6,881

0,0010177

5,7046812

68

341,15

0,285591

284,9236

2623,3258

2338,4022

0,9342

7,7878

6,8536

0,0010183

5,4741764

69

342,15

0,298341

289,1138

2625,0444

2335,9307

0,9465

7,7728

6,8264

0,0010188

5,2544588

70

343,15

0,31157

293,3044

2626,7595

2333,4551

0,9587

7,758

6,7993

0,0010194

5,0449604

71

344,15

0,325291

297,4955

2628,4708

2330,9753

0,9709

7,7432

6,7723

0,00102

4,8451461

72

345,15

0,339519

301,6872

2630,1784

2328,4912

0,983

7,7286

6,7455

0,0010207

4,6545119

73

346,15

0,35427

305,8795

2631,8822

2326,0027

0,9952

7,714

6,7189

0,0010213

4,4725825

74

347,15

0,369557

310,0724

2633,5821

2323,5097

1,0073

7,6996

6,6923

0,0010219

4,29891

75

348,15

0,385398

314,2659

2635,278

2321,0121

1,0193

7,6853

6,6659

0,0010225

4,1330719

76

349,15

0,401807

318,46

2636,9699

2318,5099

1,0313

7,671

6,6397

0,0010232

3,9746697

77

350,15

0,418801

322,6549

2638,6577

2316,0028

1,0433

7,6569

6,6136

0,0010238

3,8233272

78

351,15

0,436395

326,8504

2640,3413

2313,4909

1,0553

7,6429

6,5876

0,0010245

3,6786892

79

352,15

0,454608

331,0467

2642,0207

2310,974

1,0672

7,629

6,5618

0,0010252

3,5404204

80

353,15

0,473455

335,2438

2643,6958

2308,452

1,0791

7,6152

6,5361

0,0010258

3,408204

81

354,15

0,492954

339,4416

2645,3665

2305,9249

1,091

7,6015

6,5105

0,0010265

3,2817406

82

355,15

0,513122

343,6403

2647,0328

2303,3924

1,1028

7,5879

6,485

0,0010272

3,1607474

83

356,15

0,533979

347,8399

2648,6945

2300,8546

1,1146

7,5743

6,4597

0,0010279

3,0449567

84

357,15

0,555542

352,0403

2650,3516

2298,3114

1,1264

7,5609

6,4345

0,0010286

2,9341155

85

358,15

0,577829

356,2416

2652,0041

2295,7625

1,1381

7,5476

6,4094

0,0010293

2,8279844

86

359,15

0,60086

360,4438

2653,6518

2293,208

1,1498

7,5343

6,3845

0,0010301

2,7263369

87

360,15

0,624654

364,6471

2655,2948

2290,6477

1,1615

7,5212

6,3597

0,0010308

2,6289584

88

361,15

0,649231

368,8513 2656,9328

2288,0816

1,1732 7,5081

6,335

0,0010315 2,5356459

T (°C)

T
(°K)

P (bar)

Enthalpie
spécifique
(KJ/Kg)

Chaleur de
vaporisation
(KJ/Kg)

Entropie
spécifique
(KJ/Kg.°K)

ÄS
(KJ/Kg.°K)

hL

Volume spécifique
(m3/Kg)

hL

hG

LV

SL

SG

hG

LV

89

362,15

0,67461

373,0565

2658,5659

2285,5095

1,1848

7,4952

6,3104

0,0010323

2,446207

90

363,15

0,700813

377,2627

2660,194

2282,9313

1,1964

7,4823

6,2859

0,001033

2,3604594

91

364,15

0,727859

381,4701

2661,817

2280,3469

1,2079

7,4695

6,2616

0,0010338

2,2782303

92

365,15

0,75577

385,6785

2663,4348

2277,7563

1,2195

7,4568

6,2374

0,0010345

2,199356

93

366,15

0,784568

389,8881

2665,0474

2275,1593

1,231

7,4442

6,2132

0,0010353

2,1236812

94

367,15

0,814273

394,0988

2666,6547

2272,5558

1,2425

7,4317

6,1892

0,0010361

2,0510585

95

368,15

0,844908

398,3107

2668,2565

2269,9458

1,2539

7,4193

6,1654

0,0010369

1,9813481

96

369,15

0,876495

402,5238

2669,853

2267,3291

1,2653

7,4069

6,1416

0,0010377

1,9144175

97

370,15

0,909058

406,7382

2671,4439

2264,7057

1,2767

7,3946

6,1179

0,0010385

1,8501405

98

371,15

0,942618

410,9538

2673,0292

2262,0754

1,2881

7,3824

6,0944

0,0010393

1,7883978

99

372,15

0,977201

415,1707

2674,6089

2259,4381

1,2994

7,3703

6,0709

0,0010401

1,7290755

100

373,15

1,012829

419,389

2676,1828

2256,7938

1,3107

7,3583

6,0476

0,001041

1,6720658

101

374,15

1,049527

423,6086

2677,7509

2254,1423

1,322

7,3463

6,0243

0,0010418

1,6172662

102

375,15

1,087319

427,8295

2679,3131

2251,4835

1,3333

7,3345

6,0012

0,0010426

1,5645791

103

376,15

1,126231

432,0519

2680,8693

2248,8174

1,3445

7,3227

5,9782

0,0010435

1,5139117

104

377,15

1,166287

436,2757

2682,4196

2246,1439

1,3557

7,3109

5,9552

0,0010444

1,465176

105

378,15

1,207513

440,501

2683,9638

2243,4628

1,3669

7,2993

5,9324

0,0010452

1,418288

106

379,15

1,249936

444,7277

2685,5018

2240,774

1,378

7,2877

5,9097

0,0010461

1,3731678

107

380,15

1,293581

448,956

2687,0335

2238,0775

1,3892

7,2762

5,8871

0,001047

1,3297395

108

381,15

1,338475

453,1858

2688,559

2235,3732

1,4003

7,2648

5,8646

0,0010479

1,2879307

109

382,15

1,384646

457,4172

2690,0781

2232,6609

1,4113

7,2534

5,8421

0,0010488

1,2476726

110

383,15

1,432121

461,6501

2691,5908

2229,9406

1,4224

7,2422

5,8198

0,0010497

1,2088994

111

384,15

1,480927

465,8847

2693,0969

2227,2122

1,4334

7,231

5,7976

0,0010506

1,1715487

112

385,15

1,531093

470,121

2694,5965

2224,4755

1,4444

7,2198

5,7754

0,0010515

1,135561

113

386,15

1,582648

474,3589

2696,0895

2221,7305

1,4554

7,2087

5,7534

0,0010524

1,1008793

114

387,15

1,63562

478,5986

2697,5757

2218,9771

1,4663

7,1977

5,7314

0,0010534

1,0674495

115

388,15

1,690039

482,8399

2699,0552

2216,2152

1,4773

7,1868

5,7095

0,0010543

1,03522

116

389,15

1,745934

487,0831

2700,5278

2213,4447

1,4882

7,1759

5,6878

0,0010553

1,0041415

117

390,15

1,803336

491,328

2701,9936

2210,6655

1,499

7,1651

5,6661

0,0010562

0,9741671

118

391,15

1,862274

495,5748

2703,4523

2207,8776

1,5099

7,1544

5,6445

0,0010572

0,9452518

T (°C)

T
(°K)

P (bar)

Enthalpie
spécifique
(KJ/Kg)

Chaleur de
vaporisation
(KJ/Kg)

Entropie
spécifique
(KJ/Kg.°K)

ÄS
(KJ/Kg.°K)

hL

Volume spécifique
(m3/Kg)

hL

hG

LV

SL

SG

hG

LV

119

392,15

1,92278

499,8234

2704,9041

2205,0807

1,5207

7,1437

5,623

0,0010582

0,9173527

120

393,15

1,984885

504,0738

2706,3487

2202,2749

1,5315

7,1331

5,6015

0,0010592

0,8904292

121

394,15

2,04862

508,3262

2707,7862

2199,46

1,5423

7,1225

5,5802

0,0010602

0,864442

122

395,15

2,114018

512,5805

2709,2164

2196,6359

1,5531

7,112

5,559

0,0010612

0,8393539

123

396,15

2,181109

516,8367

2710,6394

2193,8027

1,5638

7,1016

5,5378

0,0010622

0,8151292

124

397,15

2,249928

521,095

2712,055

2190,96

1,5745

7,0912

5,5167

0,0010632

0,791734

125

398,15

2,320507

525,3552

2713,4632

2188,108

1,5852

7,0809

5,4957

0,0010642

0,7691356

126

399,15

2,392879

529,6175

2714,864

2185,2465

1,5959

7,0707

5,4748

0,0010652

0,7473029

127

400,15

2,467079

533,8818

2716,2572

2182,3754

1,6065

7,0605

5,4539

0,0010663

0,7262063

128

401,15

2,543139

538,1483

2717,6428

2179,4945

1,6172

7,0503

5,4332

0,0010673

0,7058171

129

402,15

2,621096

542,4168

2719,0208

2176,604

1,6278

7,0403

5,4125

0,0010684

0,6861082

131

404,15

2,782835

550,9604

2721,7535

2170,7932

1,6489

7,0203

5,3714

0,0010705

0,6486282

132

405,15

2,866689

555,2354

2723,1082

2167,8728

1,6595

7,0104

5,3509

0,0010716

0,6308082

133

406,15

2,95258

559,5127

2724,455

2164,9423

1,67

7,0005

5,3305

0,0010726

0,6135709

134

407,15

3,040545

563,7923

2725,7939

2162,0017

1,6805

6,9907

5,3102

0,0010737

0,5968942

135

408,15

3,13062

568,0741

2727,1248

2159,0507

1,691

6,981

5,29

0,0010748

0,5807573

136

409,15

3,222842

572,3582

2728,4477

2156,0894

1,7014

6,9713

5,2699

0,0010759

0,56514

137

410,15

3,317249

576,6447

2729,7624

2153,1177

1,7119

6,9617

5,2498

0,001077

0,5500231

138

411,15

3,413877

580,9335

2731,069

2150,1355

1,7223

6,9521

5,2298

0,0010782

0,5353882

139

412,15

3,512767

585,2247

2732,3675

2147,1427

1,7327

6,9425

5,2098

0,0010793

0,5212175

140

413,15

3,613955

589,5184

2733,6576

2144,1393

1,7431

6,9331

5,19

0,0010804

0,5074942

141

414,15

3,71748

593,8144

2734,9395

2141,1251

1,7534

6,9236

5,1702

0,0010816

0,494202

142

415,15

3,823383

598,113

2736,213

2138,1

1,7638

6,9142

5,1505

0,0010827

0,4813252

143

416,15

3,931702

602,414

2737,4782

2135,0641

1,7741

6,9049

5,1308

0,0010839

0,468849

144

417,15

4,042477

606,7176

2738,7349

2132,0173

1,7844

6,8956

5,1112

0,0010851

0,4567589

145

418,15

4,155748

611,0237

2739,9831

2128,9594

1,7947

6,8864

5,0917

0,0010862

0,4450413

146

419,15

4,271556

615,3324

2741,2227

2125,8903

1,8049

6,8772

5,0722

0,0010874

0,4336828

147

420,15

4,389943

619,6437

2742,4538

2122,8101

1,8152

6,868

5,0529

0,0010886

0,4226708

148

421,15

4,510948

623,9576

2743,6763

2119,7187

1,8254

6,8589

5,0335

0,0010898

0,4119931

149

422,15

4,634614

628,2742

2744,8901

2116,6159

1,8356

6,8499

5,0143

0,001091

0,401638

T (°C)

T
(°K)

P (bar)

Enthalpie
spécifique
(KJ/Kg)

Chaleur de
vaporisation
(KJ/Kg)

Entropie
spécifique
(KJ/Kg.°K)

ÄS
(KJ/Kg.°K)

hL

Volume spécifique
(m3/Kg)

hL

hG

LV

SL

SG

hG

LV

150

423,15

4,760983

632,5934

2746,0951

2113,5017

1,8458

6,8409

4,9951

0,0010922

0,3915943

151

424,15

4,890096

636,9154

2747,2915

2110,3761

1,856

6,8319

4,976

0,0010934

0,3818511

152

425,15

5,021998

641,2401

2748,479

2107,239

1,8661

6,823

4,9569

0,0010947

0,372398

153

426,15

5,156729

645,5675

2749,6577

2104,0902

1,8762

6,8141

4,9379

0,0010959

0,3632252

154

427,15

5,294335

649,8977

2750,8275

2100,9298

1,8864

6,8053

4,9189

0,0010971

0,354323

155

428,15

5,434858

654,2308

2751,9885

2097,7577

1,8965

6,7965

4,9001

0,0010984

0,3456821

156

429,15

5,578343

658,5667

2753,1404

2094,5737

1,9065

6,7878

4,8812

0,0010996

0,3372938

157

430,15

5,724833

662,9054

2754,2834

2091,378

1,9166

6,7791

4,8625

0,0011009

0,3291494

158

431,15

5,874374

667,2471

2755,4174

2088,1703

1,9266

6,7704

4,8438

0,0011022

0,3212409

159

432,15

6,02701

671,5916

2756,5423

2084,9507

1,9367

6,7618

4,8251

0,0011035

0,3135602

160

433,15

6,182787

675,9391

2757,6581

2081,719

1,9467

6,7532

4,8066

0,0011048

0,3060999

161

434,15

6,34175

680,2896

2758,7648

2078,4752

1,9567

6,7447

4,788

0,001106

0,2988525

162

435,15

6,503945

684,6431

2759,8624

2075,2193

1,9666

6,7362

4,7696

0,0011074

0,2918112

164

437,15

6,838217

693,3591

2762,0299

2068,6708

1,9865

6,7193

4,7328

0,00111

0,2783194

165

438,15

7,010387

697,7217

2763,0998

2065,3781

1,9965

6,711

4,7145

0,0011113

0,2718563

166

439,15

7,185976

702,0874

2764,1605

2062,0731

2,0064

6,7026

4,6962

0,0011126

0,2655735

167

440,15

7,365032

706,4562

2765,2118

2058,7556

2,0163

6,6943

4,6781

0,001114

0,2594653

168

441,15

7,547601

710,8281

2766,2538

2055,4257

2,0261

6,6861

4,6599

0,0011153

0,2535259

169

442,15

7,733733

715,2033

2767,2865

2052,0832

2,036

6,6778

4,6418

0,0011167

0,24775

170

443,15

7,923476

719,5816

2768,3098

2048,7282

2,0458

6,6696

4,6238

0,0011181

0,2421324

171

444,15

8,116878

723,9631

2769,3237

2045,3606

2,0557

6,6615

4,6058

0,0011194

0,2366681

172

445,15

8,313988

728,3479

2770,3282

2041,9803

2,0655

6,6534

4,5879

0,0011208

0,2313522

173

446,15

8,514856

732,736

2771,3233

2038,5873

2,0753

6,6453

4,57

0,0011222

0,22618

174

447,15

8,719531

737,1274

2772,3089

2035,1815

2,0851

6,6373

4,5522

0,0011236

0,221147

175

448,15

8,928063

741,5221

2773,285

2031,7629

2,0948

6,6293

4,5344

0,001125

0,2162489

176

449,15

9,140502

745,9201

2774,2516

2028,3315

2,1046

6,6213

4,5167

0,0011264

0,2114816

177

450,15

9,356899

750,3215

2775,2088

2024,8872

2,1143

6,6133

4,499

0,0011278

0,2068408

178

451,15

9,577304

754,7264

2776,1563

2021,43

2,124

6,6054

4,4814

0,0011292

0,2023229

179

452,15

9,801768

759,1346

2777,0944

2017,9598

2,1337

6,5976

4,4638

0,0011307

0,1979238

180

453,15

10,030342

763,5463 2778,0229

2014,4766

2,1434 6,5897

4,4463

0,0011321 0,1936402

T (°C)

T
(°K)

P (bar)

Enthalpie
spécifique
(KJ/Kg)

Chaleur de
vaporisation
(KJ/Kg)

Entropie
spécifique
(KJ/Kg.°K)

ÄS
(KJ/Kg.°K)

hL

Volume spécifique
(m3/Kg)

hL

hG

LV

SL

SG

hG

LV

181

454,15

10,263079

767,9614

2778,9418

2010,9804

2,1531

6,5819

4,4289

0,0011336

0,1894683

182

455,15

10,500029

772,38

2779,8511

2007,471

2,1627

6,5742

4,4114

0,001135

0,1854049

183

456,15

10,741246

776,8022

2780,7508

2003,9486

2,1724

6,5664

4,394

0,0011365

0,1814467

184

457,15

10,98678

781,2279

2781,6409

2000,413

2,182

6,5587

4,3767

0,0011379

0,1775905

185

458,15

11,236685

785,6572

2782,5214

1996,8642

2,1916

6,5511

4,3594

0,0011394

0,1738332

186

459,15

11,491013

790,09

2783,3923

1993,3022

2,2012

6,5434

4,3422

0,0011409

0,170172

187

460,15

11,749818

794,5265

2784,2535

1989,727

2,2108

6,5358

4,325

0,0011424

0,1666038

188

461,15

12,013153

798,9666

2785,1051

1986,1385

2,2204

6,5282

4,3078

0,0011439

0,1631261

189

462,15

12,281072

803,4104

2785,9471

1982,5366

2,23

6,5207

4,2907

0,0011454

0,1597362

190

463,15

12,553628

807,8579

2786,7794

1978,9215

2,2395

6,5132

4,2737

0,0011469

0,1564314

191

464,15

12,830875

812,3091

2787,602

1975,293

2,249

6,5057

4,2567

0,0011484

0,1532092

192

465,15

13,112868

816,764

2788,415

1971,651

2,2586

6,4983

4,2397

0,00115

0,1500674

193

466,15

13,399661

821,2226

2789,2183

1967,9957

2,2681

6,4908

4,2228

0,0011515

0,1470035

194

467,15

13,691309

825,6851

2790,012

1964,3269

2,2776

6,4834

4,2059

0,0011531

0,1440152

195

468,15

13,987867

830,1513

2790,796

1960,6447

2,287

6,4761

4,189

0,0011546

0,1411006

196

469,15

14,28939

834,6214

2791,5703

1956,9489

2,2965

6,4687

4,1722

0,0011562

0,1382573

197

470,15

14,595934

839,0953

2792,335

1953,2397

2,3059

6,4614

4,1555

0,0011577

0,1354834

198

471,15

14,907555

843,5731

2793,0901

1949,5169

2,3154

6,4542

4,1388

0,0011593

0,1327769

199

472,15

15,224307

848,0548

2793,8354

1945,7806

2,3248

6,4469

4,1221

0,0011609

0,1301359

200

473,15

15,546248

852,5404

2794,5712

1942,0307

2,3342

6,4397

4,1055

0,0011625

0,1275586

201

474,15

15,873433

857,03

2795,2973

1938,2673

2,3436

6,4325

4,0889

0,0011641

0,1250432

202

475,15

16,205919

861,5235

2796,0137

1934,4902

2,353

6,4253

4,0723

0,0011657

0,1225879

203

476,15

16,543763

866,021

2796,7205

1930,6995

2,3624

6,4182

4,0558

0,0011673

0,1201911

204

477,15

16,887022

870,5225

2797,4177

1926,8952

2,3717

6,4111

4,0394

0,0011689

0,1178511

205

478,15

17,235753

875,0281

2798,1053

1923,0773

2,3811

6,404

4,0229

0,0011705

0,1155664

206

479,15

17,590013

879,5377

2798,7833

1919,2457

2,3904

6,397

4,0065

0,0011722

0,1133354

207

480,15

17,949859

884,0513

2799,4517

1915,4004

2,3997

6,3899

3,9902

0,0011738

0,1111568

208

481,15

18,315349

888,5691

2800,1106

1911,5415

2,409

6,3829

3,9739

0,0011755

0,109029

209

482,15

18,686542

893,091

2800,7598

1907,6688

2,4183

6,376

3,9576

0,0011771

0,1069506

210

483,15

19,063495

897,617

2801,3995

1903,7825

2,4276

6,369

3,9414

0,0011788

0,1049204

T (°C)

T
(°K)

P (bar)

Enthalpie
spécifique
(KJ/Kg)

Chaleur de
vaporisation
(KJ/Kg)

Entropie
spécifique
(KJ/Kg.°K)

ÄS
(KJ/Kg.°K)

hL

Volume spécifique
(m3/Kg)

hL

hG

LV

SL

SG

hG

LV

211

484,15

19,446266

902,1472

2802,0297

1899,8825

2,4369

6,3621

3,9252

0,0011805

0,1029371

212

485,15

19,834914

906,6816

2802,6504

1895,9688

2,4462

6,3552

3,909

0,0011822

0,1009993

213

486,15

20,229498

911,2201

2803,2615

1892,0414

2,4554

6,3483

3,8929

0,0011838

0,0991058

214

487,15

20,630075

915,7629

2803,8632

1888,1002

2,4647

6,3415

3,8768

0,0011855

0,0972555

215

488,15

21,036706

920,31

2804,4553

1884,1454

2,4739

6,3347

3,8608

0,0011872

0,0954473

216

489,15

21,449448

924,8613

2805,0381

1880,1768

2,4831

6,3279

3,8448

0,0011889

0,0936799

217

490,15

21,868362

929,4169

2805,6114

1876,1945

2,4923

6,3211

3,8288

0,0011907

0,0919524

218

491,15

22,293506

933,9768

2806,1753

1872,1984

2,5015

6,3143

3,8129

0,0011924

0,0902637

219

492,15

22,72494

938,5411

2806,7298

1868,1887

2,5107

6,3076

3,797

0,0011941

0,0886127

220

493,15

23,162725

943,1096

2807,2749

1864,1652

2,5198

6,3009

3,7811

0,0011959

0,0869985

221

494,15

23,606918

947,6826

2807,8107

1860,1281

2,529

6,2943

3,7653

0,0011976

0,0854202

222

495,15

24,057581

952,26

2808,3371

1856,0772

2,5381

6,2876

3,7495

0,0011994

0,0838767

223

496,15

24,514774

956,8417

2808,8543

1852,0125

2,5473

6,281

3,7337

0,0012011

0,0823673

224

497,15

24,978556

961,4279

2809,3622

1847,9342

2,5564

6,2744

3,718

0,0012029

0,0808909

225

498,15

25,448989

966,0186

2809,8608

1843,8422

2,5655

6,2678

3,7023

0,0012047

0,0794468

226

499,15

25,926132

970,6137

2810,3502

1839,7365

2,5746

6,2613

3,6867

0,0012065

0,0780342

227

500,15

26,410046

975,2133

2810,8305

1835,6171

2,5837

6,2547

3,671

0,0012082

0,0766523

228

501,15

26,900792

979,8175

2811,3015

1831,4841

2,5928

6,2482

3,6555

0,00121

0,0753002

229

502,15

27,398431

984,4261

2811,7635

1827,3373

2,6018

6,2417

3,6399

0,0012118

0,0739772

230

503,15

27,903024

989,0394

2812,2163

1823,1769

2,6109

6,2353

3,6244

0,0012137

0,0726827

231

504,15

28,414631

993,6571

2812,6601

1819,0029

2,6199

6,2288

3,6089

0,0012155

0,0714158

232

505,15

28,933314

998,2795

2813,0948

1814,8153

2,629

6,2224

3,5935

0,0012173

0,0701759

233

506,15

29,459134

1002,9065

2813,5205

1810,614

2,638

6,216

3,5781

0,0012192

0,0689623

234

507,15

29,992153

1007,5381

2813,9372

1806,3991

2,647

6,2097

3,5627

0,001221

0,0677743

235

508,15

30,532431

1012,1744

2814,345

1802,1706

2,656

6,2033

3,5473

0,0012228

0,0666114

236

509,15

31,080031

1016,8153

2814,7439

1797,9286

2,665

6,197

3,532

0,0012247

0,065473

237

510,15

31,635014

1021,4609

2815,1338

1793,673

2,674

6,1907

3,5167

0,0012266

0,0643583

238

511,15

32,197442

1026,1112

2815,515

1789,4038

2,683

6,1844

3,5015

0,0012284

0,0632669

239

512,15

32,767377

1030,7662

2815,8874

1785,1212

2,6919

6,1782

3,4862

0,0012303

0,0621981

240

513,15

33,34488

1035,4259

2816,251

1780,825

2,7009

6,1719

3,4711

0,0012322

0,0611515

T (°C)

T
(°K)

P (bar)

Enthalpie
spécifique
(KJ/Kg)

Chaleur de
vaporisation
(KJ/Kg)

Entropie
spécifique
(KJ/Kg.°K)

ÄS
(KJ/Kg.°K)

hL

Volume spécifique
(m3/Kg)

hL

hG

LV

SL

SG

hG

LV

241

514,15

33,930013

1040,0905

2816,6058

1776,5153

2,7098

6,1657

3,4559

0,0012341

0,0601264

242

515,15

34,522839

1044,7597

2816,952

1772,1922

2,7187

6,1595

3,4408

0,001236

0,0591224

243

516,15

35,12342

1049,4338

2817,2895

1767,8557

2,7277

6,1533

3,4257

0,0012379

0,058139

244

517,15

35,731818

1054,1127

2817,6184

1763,5057

2,7366

6,1472

3,4106

0,0012398

0,0571756

245

518,15

36,348094

1058,7964

2817,9388

1759,1423

2,7455

6,141

3,3956

0,0012418

0,0562318

246

519,15

36,972312

1063,485

2818,2506

1754,7656

2,7544

6,1349

3,3806

0,0012437

0,0553071

247

520,15

37,604534

1068,1784

2818,5539

1750,3755

2,7632

6,1288

3,3656

0,0012456

0,0544011

248

521,15

38,244822

1072,8767

2818,8488

1745,9721

2,7721

6,1228

3,3507

0,0012476

0,0535134

249

522,15

38,893238

1077,5799

2819,1352

1741,5554

2,781

6,1167

3,3358

0,0012495

0,0526434

250

523,15

39,549846

1082,288

2819,4134

1737,1254

2,7898

6,1107

3,3209

0,0012515

0,0517908

251

524,15

40,214707

1087,001

2819,6831

1732,6821

2,7987

6,1047

3,306

0,0012535

0,0509552

252

525,15

40,887884

1091,719

2819,9447

1728,2257

2,8075

6,0987

3,2912

0,0012554

0,0501362

253

526,15

41,56944

1096,4419

2820,198

1723,7561

2,8163

6,0927

3,2764

0,0012574

0,0493334

254

527,15

42,259438

1101,1698

2820,4431

1719,2733

2,8251

6,0868

3,2617

0,0012594

0,0485463

255

528,15

42,95794

1105,9027

2820,6801

1714,7774

2,8339

6,0809

3,2469

0,0012614

0,0477748

256

529,15

43,665008

1110,6406

2820,909

1710,2684

2,8427

6,075

3,2322

0,0012634

0,0470184

257

530,15

44,380707

1115,3836

2821,1299

1705,7463

2,8515

6,0691

3,2176

0,0012654

0,0462767

258

531,15

45,105098

1120,1315

2821,3427

1701,2112

2,8603

6,0632

3,2029

0,0012675

0,0455494

259

532,15

45,838244

1124,8846

2821,5477

1696,6631

2,869

6,0574

3,1883

0,0012695

0,0448362

260

533,15

46,580208

1129,6427

2821,7447

1692,102

2,8778

6,0515

3,1737

0,0012715

0,0441368

261

534,15

47,331054

1134,4058

2821,9339

1687,528

2,8865

6,0457

3,1592

0,0012736

0,0434509

262

535,15

48,090843

1139,1741

2822,1153

1682,9411

2,8953

6,0399

3,1447

0,0012756

0,0427781

263

536,15

48,859638

1143,9475

2822,2889

1678,3414

2,904

6,0342

3,1302

0,0012777

0,0421182

264

537,15

49,637503

1148,7261

2822,4549

1673,7288

2,9127

6,0284

3,1157

0,0012797

0,0414709

265

538,15

50,4245

1153,5097

2822,6132

1669,1035

2,9214

6,0227

3,1013

0,0012818

0,0408359

266

539,15

51,220692

1158,2986

2822,7639

1664,4654

2,9301

6,017

3,0868

0,0012839

0,0402129

267

540,15

52,026143

1163,0926

2822,9071

1659,8145

2,9388

6,0113

3,0725

0,001286

0,0396016

268

541,15

52,840914

1167,8918

2823,0428

1655,1511

2,9475

6,0056

3,0581

0,0012881

0,0390019

269

542,15

53,665068

1172,6962

2823,1711

1650,4749

2,9562

6

3,0438

0,0012902

0,0384134

270

543,15

54,498669

1177,5058 2823,292

1645,7862

2,9649 5,9943

3,0295

0,0012923 0,0378358

T (°C)

T
(°K)

P (bar)

Enthalpie
spécifique
(KJ/Kg)

Chaleur de
vaporisation
(KJ/Kg)

Entropie
spécifique
(KJ/Kg.°K)

ÄS
(KJ/Kg.°K)

hL

Volume spécifique
(m3/Kg)

hL

hG

LV

SL

SG

hG

LV

271

544,15

55,341779

1182,3206

2823,4056

1641,085

2,9735

5,9887

3,0152

0,0012944

0,0372691

272

545,15

56,194461

1187,1407

2823,5119

1636,3712

2,9822

5,9831

3,001

0,0012965

0,0367129

273

546,15

57,056778

1191,9661

2823,611

1631,6449

2,9908

5,9776

2,9868

0,0012986

0,0361669

274

547,15

57,928792

1196,7967

2823,703

1626,9063

2,9994

5,972

2,9726

0,0013008

0,0356311

275

548,15

58,810566

1201,6326

2823,7878

1622,1552

3,008

5,9665

2,9584

0,0013029

0,0351051

276

549,15

59,702163

1206,4738

2823,8656

1617,3918

3,0167

5,9609

2,9443

0,0013051

0,0345887

277

550,15

60,603646

1211,3203

2823,9364

1612,6161

3,0253

5,9554

2,9302

0,0013072

0,0340818

278

551,15

61,515076

1216,1721

2824,0003

1607,8282

3,0339

5,9499

2,9161

0,0013094

0,0335841

279

552,15

62,436517

1221,0293

2824,0573

1603,028

3,0424

5,9445

2,902

0,0013116

0,0330955

280

553,15

63,368031

1225,8918

2824,1075

1598,2157

3,051

5,939

2,888

0,0013138

0,0326157

281

554,15

64,30968

1230,7596

2824,1509

1593,3913

3,0596

5,9336

2,874

0,0013159

0,0321445

282

555,15

65,261527

1235,6328

2824,1877

1588,5548

3,0681

5,9282

2,86

0,0013181

0,0316819

283

556,15

66,223635

1240,5114

2824,2178

1583,7063

3,0767

5,9228

2,8461

0,0013203

0,0312275

284

557,15

67,196065

1245,3955

2824,2413

1578,8458

3,0852

5,9174

2,8322

0,0013225

0,0307813

285

558,15

68,17888

1250,2849

2824,2583

1573,9734

3,0938

5,9121

2,8183

0,0013248

0,030343

286

559,15

69,172142

1255,1797

2824,2688

1569,0891

3,1023

5,9067

2,8044

0,001327

0,0299125

287

560,15

70,175914

1260,0799

2824,273

1564,193

3,1108

5,9014

2,7906

0,0013292

0,0294896

288

561,15

71,190256

1264,9856

2824,2708

1559,2851

3,1193

5,8961

2,7768

0,0013315

0,0290742

289

562,15

72,215232

1269,8968

2824,2623

1554,3655

3,1278

5,8908

2,763

0,0013337

0,0286661

290

563,15

73,250903

1274,8133

2824,2476

1549,4342

3,1363

5,8856

2,7492

0,001336

0,0282652

291

564,15

74,297331

1279,7354

2824,2267

1544,4913

3,1448

5,8803

2,7355

0,0013382

0,0278713

292

565,15

75,354578

1284,663

2824,1998

1539,5368

3,1533

5,8751

2,7218

0,0013405

0,0274843

293

566,15

76,422706

1289,596

2824,1668

1534,5708

3,1618

5,8699

2,7081

0,0013428

0,027104

294

567,15

77,501775

1294,5345

2824,1279

1529,5933

3,1702

5,8647

2,6945

0,001345

0,0267303

295

568,15

78,591849

1299,4786

2824,083

1524,6044

3,1787

5,8595

2,6808

0,0013473

0,026363

296

569,15

79,692988

1304,4282

2824,0323

1519,6041

3,1871

5,8543

2,6672

0,0013496

0,0260021

297

570,15

80,805253

1309,3833

2823,9758

1514,5926

3,1955

5,8492

2,6537

0,0013519

0,0256474

298

571,15

81,928707

1314,3439

2823,9136

1509,5697

3,204

5,8441

2,6401

0,0013543

0,0252988

299

572,15

83,063409

1319,3101

2823,8458

1504,5357

3,2124

5,839

2,6266

0,0013566

0,0249561

T (°C)

T (°K)

P (bar)

Enthalpie
spécifique
(KJ/Kg)

Chaleur de
vaporisation
(KJ/Kg)

Entropie
spécifique
(KJ/Kg.°K)

ÄS
(KJ/Kg.°K)

hL

Volume spécifique
(m3/Kg)

hL

hG

LV

SL

SG

hG

LV

300

573,15

84,209422

1324,2818

2823,7723

1499,4905

3,2208

5,8339

2,6131

0,0013589

0,0246193

301

574,15

85,366807

1329,2591

2823,6933

1494,4342

3,2292

5,8288

2,5996

0,0013612

0,0242882

302

575,15

86,535623

1334,242

2823,6089

1489,3669

3,2376

5,8238

2,5862

0,0013636

0,0239627

303

576,15

87,715932

1339,2305

2823,5191

1484,2886

3,246

5,8187

2,5727

0,0013659

0,0236427

304

577,15

88,907796

1344,2246

2823,4239

1479,1993

3,2544

5,8137

2,5593

0,0013683

0,0233281

305

578,15

90,111273

1349,2242

2823,3235

1474,0992

3,2627

5,8087

2,546

0,0013706

0,0230188

306

579,15

91,326426

1354,2295

2823,2178

1468,9883

3,2711

5,8037

2,5326

0,001373

0,0227146

307

580,15

92,553314

1359,2404

2823,107

1463,8666

3,2794

5,7988

2,5193

0,0013754

0,0224155

308

581,15

93,791997

1364,2569

2822,9912

1458,7343

3,2878

5,7938

2,506

0,0013778

0,0221215

309

582,15

95,042536

1369,2791

2822,8703

1453,5913

3,2961

5,7889

2,4927

0,0013802

0,0218323

310

583,15

96,304991

1374,3069

2822,7445

1448,4377

3,3045

5,784

2,4795

0,0013826

0,0215478

311

584,15

97,579421

1379,3403

2822,6139

1443,2736

3,3128

5,7791

2,4663

0,001385

0,0212681

312

585,15

98,865888

1384,3794

2822,4784

1438,099

3,3211

5,7742

2,4531

0,0013874

0,020993

313

586,15

100,164449

1389,4241

2822,3381

1432,914

3,3294

5,7693

2,4399

0,0013898

0,0207224

314

587,15

101,475165

1394,4745

2822,1932

1427,7187

3,3377

5,7645

2,4268

0,0013922

0,0204562

315

588,15

102,798096

1399,5306

2822,0437

1422,5131

3,346

5,7596

2,4136

0,0013946

0,0201944

316

589,15

104,1333

1404,5924

2821,8896

1417,2972

3,3543

5,7548

2,4006

0,0013971

0,0199368

317

590,15

105,480836

1409,6599

2821,7311

1412,0712

3,3625

5,75

2,3875

0,0013995

0,0196834

318

591,15

106,840765

1414,733

2821,5681

1406,8351

3,3708

5,7452

2,3744

0,001402

0,0194342

319

592,15

108,213144

1419,8119

2821,4008

1401,5889

3,3791

5,7405

2,3614

0,0014045

0,0191889

320

593,15

109,598033

1424,8964

2821,2292

1396,3328

3,3873

5,7357

2,3484

0,0014069

0,0189476

321

594,15

110,99549

1429,9867

2821,0534

1391,0667

3,3956

5,731

2,3354

0,0014094

0,0187101

322

595,15

112,405574

1435,0827

2820,8735

1385,7908

3,4038

5,7263

2,3225

0,0014119

0,0184765

323

596,15

113,828342

1440,1844

2820,6895

1380,5051

3,412

5,7216

2,3096

0,0014144

0,0182466

324

597,15

115,263854

1445,2918

2820,5015

1375,2097

3,4202

5,7169

2,2967

0,0014169

0,0180204

325

598,15

116,712167

1450,405

2820,3095

1369,9045

3,4285

5,7123

2,2838

0,0014194

0,0177977

326

599,15

118,17334

1455,5239

2820,1136

1364,5898

3,4367

5,7076

2,271

0,0014219

0,0175786

Propriétés P-T-î

P (bar)

T (°K)

(1/T) (°K-1)

î (Kg/Kg de
mélange)

P (bar)

T (°K)

(1/T) (°K-1)

î (Kg/Kg de
mélange)

0,016

278,3075

0,003593148

0

12,516

363,1641

0,002753576

0,4

2,516

399,6198

0,002502379

0

15,016

370,8499

0,002696509

0,4

5,016

424,8844

0,002353581

0

17,516

377,6079

0,00264825

0,4

7,516

441,2345

0,002266369

0

20,016

383,6649

0,002606441

0,4

10,016

453,6295

0,002204442

0

0,016

195,2631

0,005121295

0,5

12,516

463,7384

0,002156388

0

2,516

291,7198

0,003427947

0,5

15,016

472,3409

0,002117115

0

5,016

312,7982

0,003196949

0,5

17,516

479,8686

0,002083904

0

7,516

326,6312

0,003061557

0,5

20,016

486,587

0,002055131

0

10,016

337,2204

0,00296542

0,5

0,016

256,5309

0,003898166

0,1

12,516

345,9227

0,002890819

0,5

2,516

372,1717

0,002686932

0,1

15,016

353,3757

0,002829849

0,5

5,016

396,5576

0,002521702

0,1

17,516

359,9334

0,002778292

0,5

7,516

412,3954

0,002424857

0,1

20,016

365,8148

0,002733624

0,5

10,016

424,4317

0,002356092

0,1

0,016

186,672

0,00535699

0,6

12,516

434,2671

0,00230273

0,1

2,516

279,6291

0,003576166

0,6

15,016

442,6503

0,00225912

0,1

5,016

300,0088

0,003333236

0,6

17,516

449,9963

0,00222224

0,1

7,516

313,3962

0,003190849

0,6

20,016

456,5605

0,00219029

0,1

10,016

323,6512

0,003089746

0,6

0,016

237,2497

0,004214968

0,2

12,516

332,0834

0,003011292

0,6

2,516

347,4719

0,002877931

0,2

15,016

339,3082

0,002947173

0,6

5,016

370,9833

0,002695539

0,2

17,516

345,6678

0,002892951

0,6

7,516

386,3039

0,002588636

0,2

20,016

351,3733

0,002845976

0,6

10,016

397,9739

0,002512728

0,2

0,016

180,7141

0,005533603

0,7

12,516

407,5272

0,002453824

0,2

2,516

270,7656

0,003693231

0,7

15,016

415,6822

0,002405684

0,2

5,016

290,5137

0,003442178

0,7

17,516

422,8376

0,002364974

0,2

7,516

303,4873

0,003295031

0,7

20,016

429,2388

0,002329706

0,2

10,016

313,4259

0,003190547

0,7

0,016

220,5656

0,004533799

0,3

12,516

321,5983

0,003109469

0,7

2,516

325,7211

0,003070111

0,3

15,016

328,6008

0,003043206

0,7

5,016

348,3783

0,002870443

0,3

17,516

334,7648

0,002987172

0,7

7,516

363,1856

0,002753413

0,3

20,016

340,2951

0,002938626

0,7

10,016

374,4877

0,002670315

0,3

0,016

177,2407

0,005642045

0,8

12,516

383,7546

0,002605832

0,3

2,516

264,9248

0,003774656

0,8

15,016

391,6759

0,002553131

0,3

5,016

284,0976

0,003519917

0,8

17,516

398,6342

0,002508565

0,3

7,516

296,6822

0,00337061

0,8

20,016

404,8655

0,002469956

0,3

10,016

306,317

0,003264592

0,8

0,016

206,556

0,004841302

0,4

12,516

314,2358

0,003182324

0,8

2,516

307,0944

0,003256328

0,4

15,016

321,0182

0,003115088

0,8

5,016

328,9351

0,003040113

0,4

17,516

326,9864

0,003058231

0,8

7,516

343,2432

0,002913386

0,4

20,016

332,3394

0,003008972

0,8

10,016

354,1826

0,002823402

0,4

0,016

176,0437

0,005680408

0,9

P (bar)

T (°K)

(1/T) (°K-1)

î (Kg/Kg de
mélange)

2,516

261,8029

0,003819667

0,9

5,016

280,4392

0,003565835

0,9

7,516

292,6493

0,003417059

0,9

10,016

301,9854

0,003311418

0,9

12,516

309,6509

0,003229443

0,9

15,016

316,2108

0,003162447

0,9

17,516

321,979

0,003105793

0,9

20,016

327,1492

0,003056709

0,9

0,016

176,8449

0,005654673

1

2,516

260,9756

0,003831776

1

5,016

279,0875

0,003583106

1

7,516

290,9213

0,003437356

1

10,016

299,9523

0,003333863

1

12,516

307,3561

0,003253555

1

15,016

313,684

0,003187922

1

17,516

319,2421

0,003132419

1

20,016

324,2191

0,003084334

1






Bitcoin is a swarm of cyber hornets serving the goddess of wisdom, feeding on the fire of truth, exponentially growing ever smarter, faster, and stronger behind a wall of encrypted energy








"Il faut répondre au mal par la rectitude, au bien par le bien."   Confucius