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Cycle de Rankine --- Géothermie --- Coût de production --- Rankine cycle --- Earth temperature --- Costs, Industrial

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L’idée de départ est de savoir ce qu’apporte une étude dynamique sur la puissance récupérée dans la chaleur issue des gaz d’échappement. 
Le choix s’est porté sur les gaz sortant des véhicules légers car d’ici quelques années, leur nombre aura triplé.
C’est en développant le cycle de Rankine en dynamique que des résultats s’approchant de la réalité sont obtenus.
À partir du logiciel Amesim, qu’il a fallu adapter, il a été possible de calculer la puissance gagnée et de voir l’économie réalisée.
Une simulation sur un cycle NEDC permet d’analyser la puissance obtenue à l’échappement.
Les chiffres obtenus montrent clairement le faible gain de puissance. Elle est d’environ 17 Watts.
Si ce système peut probablement s’avérer rentable pour les poids lourds car ils sont stables dans leur fonctionnement, pour les véhicules de tourisme, vu les nombreuses et incontournables fluctuations du régime moteur, une conclusion s’impose : le rapport coût-bénéfice pourrait le rendre très vite non rentable.

modélisation, simulation, cycle de Rankine, Amesim --- Ingénierie, informatique & technologie > Energie

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Les moteurs à combustion interne ont aujourd’hui atteint leur maturité technologique. Augmenter
encore leur rendement devient désormais presque impossible. Or, afin de préserver la
Terre, les normes en terme de rejets de polluants doivent continuer à être de plus en plus sévères. En ajoutant à cela la raréfaction des carburants conventionnels, les constructeurs automobiles sont poussés à se lancer dans des projets innovants.
L’un d’entre eux consiste en la valorisation des gaz d’échappement. En effet, le rendement
d’un moteur thermique étant assez médiocre, même à son meilleur point de fonctionnement,
une quantité importante de chaleur se retrouve dans les gaz d’échappement qui chauffent donc
inutilement l’atmosphère. Par conséquent, une partie de cette chaleur pourrait être récupérée via
un cycle de Rankine. En plaçant un échangeur de chaleur sur la ligne d’échappement, on peut
faire évaporer un fluide et puis le détendre afin de produire un travail mécanique (directement
renvoyé sur l’arbre du moteur) ou électrique.
Néanmoins, plusieurs contraintes compliquent le développement de cette technologie : peu de
place pour installer un tel système, régimes moteur très transitoires, coût et poids supplémentaires...
De nombreuses études ont donc été menées ces dernières années et l’intérêt technologique
a tout de même pu être démontré. Quasiment tous les constructeurs se sont donc mis à développer cette technologie.
A cette fin, le développement de modèles prédisant de façon précise le comportement du cycle
de Rankine est nécessaire. Ainsi, ce travail a pour objectifs, premièrement, l’élaboration d’un
modèle dynamique de cycle de Rankine et, deuxièmement, le développement d’une stratégie de
régulation du cycle. Pour ce deuxièmement objectif, un PID adaptatif a été implémenté.
En testant le modèle développé sur deux cycles réels de camion, on a obtenu en moyenne
2% de réduction de carburant. Néanmoins, le modèle est encore améliorable et plus de 3% de
réduction moyenne peuvent aisément être atteints. Sachant que le rendement des moteurs stagne depuis de nombreuses années, une amélioration moyenne de 3% montre que cette technologie est extrêmement prometteuse.

Valorisation de chaleur résiduelle --- cycle de Rankine --- automobile --- modélisation dynamique --- contrôle --- PID adaptatif --- transport --- Volume fini --- Ingénierie, informatique & technologie > Energie

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HEAT PUMPS --- HEAT RECOVERY --- WATER HEATERS --- DISTRICT HEATING --- SPACE HEATING --- HEAT EXCHANGERS --- EVAPORATORS --- ADSORPTION --- DRYING APPARATUS --- RANKINE CYCLE --- SOLAR HEATING --- COOLING --- SWIMMING POOLS --- ENERGY CONSERVATION --- OPTIMIZATION --- ECONOMIC ANALYSIS --- AIR CONDITIONING --- ENERGY STORAGE --- PROTOTYPES --- PERFORMANCE EVALUATION --- REFRIGERANTS --- MATHEMATICAL MODELS --- HEAT TRANSFER --- EXPERIMENTAL DATA --- GREENHOUSES