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Theses

Contribution au développement des moteurs à apport de chaleur externe utilisés pour la conversion des rejets thermiques industriels en électricité. Modélisation et optimisation thermodynamique d’un nouveau convertisseur : Turbosol

Résumé : La valorisation des rejets thermiques industriels par leur conversion en énergie mécanique, et éventuellement en électricité, est un moyen de réduire les émissions de gaz à effet de serre et de réduire la consommation énergétique des industries. La présente bourse de thèse est cofinancée par l’Agence De l’Environnement et de la Maitrise de l’Energie (ADEME) dans ce contexte. Le co-financeur de la thèse, Hevatech, est une entreprise qui exploite le brevet d’un nouveau convertisseur de chaleur en électricité appelé Turbosol®. Turbosol® est un bon candidat pour la valorisation de la chaleur fatale industrielle. Le concept en est au stade du développement du prototype et de l’installation de pilotes sur site. L’originalité du cycle de Turbosol® est la détente quasi-isotherme de la vapeur d’eau. Ainsi, le cycle de Turbosol® est proche du cycle de Carnot. La première partie de la thèse porte sur le cycle de Carnot et la faisabilité d’une machine fonctionnant selon le cycle de Carnot. Une machine fonctionnant selon le cycle de Carnot avec de l’eau changeant de phase pendant le chauffage est modélisée, puis optimisée par maximisation de la puissance nette produite. Les variables de l’optimisation sont les températures de vaporisation et de condensation du fluide cyclé, ainsi que la répartition de la surface d’échange entre l’évaporateur et le condenseur. Puis, dans la seconde partie, le modèle de la machine de Carnot est adapté au cas particulier de Turbosol®. Cela permet de simuler le fonctionnement du prototype de Turbosol. L’étude de sensibilité aux variables de commande du modèle a permis d’identifier la température de vaporisation et le débit massique du fluide de travail comme des variables d’optimisation. Ainsi, le convertisseur est optimisé par maximisation de la puissance nette produite et par maximisation du rendement pour un rejet thermique à valoriser donné
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https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01495040
Contributor : Abes Star :  Contact
Submitted on : Friday, March 24, 2017 - 2:35:09 PM
Last modification on : Thursday, January 11, 2018 - 6:27:33 AM
Document(s) archivé(s) le : Sunday, June 25, 2017 - 1:24:40 PM

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DDOC_T_2016_0147_BLAISE.pdf
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Identifiers

  • HAL Id : tel-01495040, version 1

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Mathilde Blaise. Contribution au développement des moteurs à apport de chaleur externe utilisés pour la conversion des rejets thermiques industriels en électricité. Modélisation et optimisation thermodynamique d’un nouveau convertisseur : Turbosol. Energie électrique. Université de Lorraine, 2016. Français. ⟨NNT : 2016LORR0147⟩. ⟨tel-01495040⟩

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