2- Modélisation - Femto

Journéemicro‐cogénération‐ CNAM‐ Paris
23
janvier
2014
23
janvier
2014
Optimisationd’unemotorisationStirlingpourla
productiond'électricitédefaiblepuissance
Hakeem
Khirzada
Steve
Djetel
Gothe
François
Lanzetta
Hakeem
Khirzada
,
Steve
Djetel
‐
Gothe
,
François
Lanzetta
,
DidierChamagne,PhilippeNika,DidierMarquet1
InstitutFEMTO‐ST,UMR6174,DépartementENERGIE
2avenueJeanMoulin90000Belfort
1ORANGELabs – IMT/OLN
38‐40,rueduGénéral‐Leclerc92794IssyMoulineauxCedex9

Sommaire
¾
1
‐
Introduction
¾
1
Introduction
¾2‐ Modélisation
¾3‐ Conception&Optimisation
¾
4
E périmentation
¾
4
‐
E
x
périmentation
¾5‐ Conclusion etperspectives
2

1‐Introduction
Mt Sti li
Obj tif
tfti t
Ob
j
ectifs:
M
o
t
eur
Sti
r
li
ng:
Obj
ec
tif
se
t
f
onc
ti
onnemen
t
j
CaractériserleMoteurStirling(apportdechaleurexterne)
Challenge:obtenirune« petite »machinethermiquerobuste
Produiredel’électricité(quelquesdizainesdeWÆ100W)
Gaz=air,azote,hélium
l
'
énergie
Qreg
lénergie
absorbée
l'énergie
rejetée
QL
QH
Tiléi (W)
T
rava
il
m
é
can
i
que
(W)
Apportdechaleur:
soleil,gaz,bois…T1:températureminimumducycle
T3:températuremaximumducycle
3

Modèle- 5 volumes adiabatique
2‐Modélisation:
me=massedugazdetravailcôtédétente
mc=massedugazdetravailcôtécompression
mxc=masseduvolumemortcôtééchangeurchaud(mve)
mxf =masseduvolumemortcôtééchangeurfroid(mvcp)
df
ttl i d dét t t d i (
M
)
m
df
=masse
t
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emo
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nsmasse
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e
dét
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t
ee
t
d
ecompress
i
on
(
M
memc
)
mxc et me
mxc
et
me
mxf et mc mdf
4

2‐Résolutions:Modèle- 5 volumes adiabatique
Mathematica Matlab
Volume=f(phi) Volume=f(phi)
V
Pression=f
(p
hi
)
phi phi
Pression = f(phi)
(p )
P
Pression
=
f(phi)
phiphi
5