À l’aide du diagramme psychrométrique présentée ci-dessous répondez aux questio

À l’aide du diagramme psychrométrique présentée ci-dessous répondez aux questions suivantes : C.2 - 2012 OPÉRATIONS FONDAMENTALES III – C.Tibirna A B C D E F G I K J 1. Que représente un point sur l’axe des X? Température sèche 2. Que représenté un point sur l’axe des Y? Humidité absolue (H) 3. Que représente chaque point du diagramme? Les paramètres thermodynamiques de l’air à une certaine température et à la p C.2 - 2012 OPÉRATIONS FONDAMENTALES III – C.Tibirna Les paramètres thermodynamiques de l’air à une certaine température et à la p atmosphérique 4. Que représentent les lignes courbes? Courbe de saturation + courbes d’humidité relative constante 5. Que représentent les points situés sous la ligne de saturation? L’air non saturé 6. Que représente les points situés au-dessus et à gauche de la ligne de saturation? liquide 7. Le point A est placé sur le diagramme en connaissant deux valeurs mesurables. Lesquelles? Température sèche et H 8. Quelle information obtient-on au point B? C.2 - 2012 OPÉRATIONS FONDAMENTALES III – C.Tibirna 8. Quelle information obtient-on au point B? Humidité absolue - H 9. Le point C est un prolongement du point A. Quel paramètre doit rester constant lors de ce refroidissement? Humidité absolue _H 10. Quelles informations obtient-on aux points C et D? C = point de rosée D = température sèche 11. Le point E est un prolongement du point A. Quel paramètre doit rester constant lors de ce refroidissement? Quelle information obtient-on à ce point? L’enthalpie - refroidissement adiabatique – le TD à enthalpie constante 12. Le point E est obtenu comme un prolongement du point F. Quelle information lit-on en E? le TD à humidité absolue constante C.2 - 2012 OPÉRATIONS FONDAMENTALES III – C.Tibirna le TD à humidité absolue constante 13. Quelle est la transformation impliquée lors du transfert A-G? Humidification (augmentation de H) à Tsèche = constante 14. Quelles informations obtient-on aux points G et I? G –t sèche I – humidité absolue 15. Quelles informations obtient-on aux points J et K? J enthalpie; K volume massique de l’air L’utilisation du diagramme psychrométrique (unités anglaises) L’air entrant dans un humidificateur a les caractéristiques suivantes: une température de 80 ° ° ° °F et un point de rosée de 59 ° ° ° °F. Déterminez à l’aide du diagramme psychrométrique : a) L’humidité relative b) L’humidité absolue c) La température du thermomètre sec d) La température du thermomètre humide e) L’enthalpie f) Le volume massique de l’air C.2 - 2012 OPÉRATIONS FONDAMENTALES III – C.Tibirna f) Le volume massique de l’air Questions de vérification  Quelle est la différence entre un gaz et la vapeur?  Quelle est la différence entre l’air sec et l’air atmosphérique?  Qu’entend-on par « pression de vapeur »?  Quelle est la différence entre l’humidité absolue et l’humidité relative?  Peut-on obtenir de l’air saturé à partir de l’air non saturé sans ajouter de l’humidité? De quelle manière? C.2 - 2012 OPÉRATIONS FONDAMENTALES III – C.Tibirna l’humidité? De quelle manière?  Qu’entend-on par point de rosée?  Dans quelles circonstances la température du thermomètre sec est-elle égale à la température du thermomètre humide? Sinon la température du thermomètre sec est- elle plus grande ou plus faible que celle du thermomètre humide? Questions de vérification  Vous portez des verres. Dans quelle situation vos verres s’embueront-ils l’hiver: lorsque vous entrez dans une maison ou lorsque vous en sortez? Pourquoi?  Presque tous les matins d’hiver, dans les pays nordiques, il faut dégager le pare- brise de l’automobile couvert de givre. D’où provient ce givre? Supposez qu’il n’a ni neigé ni plu la nuit précédente.  À quel endroit, sur le diagramme psychrométrique, la température du C.2 - 2012 OPÉRATIONS FONDAMENTALES III – C.Tibirna  À quel endroit, sur le diagramme psychrométrique, la température du thermomètre sec, celle du thermomètre humide et le point de rosée sont-ils identiques? Système gaz Système gaz-liquide liquide  Implique transfert de matière entre une phase liquide pure et un gaz insoluble dans le liquide  Le transfert de matière influence le transfert de chaleur  Le cas le plus simple- le liquide ne contient qu’un seul composant (pas de gradient de concentration)  Système air-eau – buts industriels : C.2 - 2012 OPÉRATIONS FONDAMENTALES III – C.Tibirna a) Refroidissement de l’eau b) Humidification de l’air c) Déshumidification de l’air  Le refroidissement de l’eau – dans une tour de refroidissement Liquide chaud + gaz froid  L’humidification –déshumidification –adiabatique - Chambre à jets Humidification: Gaz chaud non saturé + liquide froid Déshumidification: Gaz chaud saturé + liquide froid 1.3. Humidification adiabatique  Consiste à pulvériser finement l’eau (à l’aide d’air comprimé) dans l’air sans apport d’énergie thermique  L’objectif: refroidir ou humidifier l’air  L’eau pulvérisée s’évapore en contact avec l’air non saturé  Pas d’apport de chaleur puisque la chaleur nécessaire à l’évaporation de l’eau est prise sur l’air C.2 - 2012 OPÉRATIONS FONDAMENTALES III – C.Tibirna prise sur l’air  Diminution de la température de l’air et augmentation de HR  L’enthalpie totale de l’air humide reste la même (h perdue par l’air = hgagnée par l’eau )  h constante = humidification isenthalpique = adiabatique  Dans le cas limite, l’air humidifié devient saturé  Diagramme psychrométrique – droites de h constante Mécanisme d’interaction liquide-gaz  Mécanisme qui suit les droites de refroidissement adiabatique (diagramme P.)  Ordonnée –T , h et H; Abscisse – distance perpendiculaire à l’interface  L’eau (plus froide que le gaz) est atomisée dans un Humidification adiabatique (cas le plus simple) C.2 - 2012 OPÉRATIONS FONDAMENTALES III – C.Tibirna gaz chaud insaturé  Transfert de l’eau vers l’air  L’humidité augmente est se rapproche de l’humidité de saturation  La T eau = constante  Énergie libérée par l’eau et énergie captée par l’air sont =0  La chaleur sensible air = la chaleur latente air Humidification adiabatique industrielle Gaz chaud non saturé + liquide froid atomisé Température de l’eau reste constante Le gaz peut être refroidi ou humidifié sans nécessairement atteindre la saturation Chambre à jets 1.3. Humidification adiabatique C.2 - 2012 OPÉRATIONS FONDAMENTALES III – C.Tibirna Saturation adiabatique Obtenue si écoulement en régime permanent d’air humide T1 est connue, H1 = inconnue Conduite adiabatique dans lequel se trouve un réservoir d’eau liquide H2O s’évapore et se mélange à l’air L’humidité dans l’air croît durant l’évolution et sa température diminue (une partie de la H1, 1,, H , HR1 R1, T , T1 H2, 2,, H , HR2 R2 = 100%, T = 100%, T2 1.3. Humidification adiabatique C.2 - 2012 OPÉRATIONS FONDAMENTALES III – C.Tibirna L’humidité dans l’air croît durant l’évolution et sa température diminue (une partie de la chaleur latente d’évaporation de l’eau provient de l’air) Si le conduit est suffisamment long, l’air devient sature à la T2 T2 = température de saturation adiabatique H2O d’appoint (à T2) est ajoutée dans le conduit pour compenser le taux d’évaporation Bilan massique Bilan massique 2 1 2 1 ' sec V ev V AS AS AS m m m eau L m m m Air & & & & & & = + = = ) / ( ' ' ) / ( 1 ' ) / ( sec ' 2 1 h O kgH évapore s qui eau l de massique débit m h kgvapeur état l à vapeur de massique débit m h kgAS air d massique débit m ev V AS = = = & & & 1.3. Humidification adiabatique ) ( 1 2 2 1 H H m m H m m H m AS ev AS ev AS − = = + ⋅ & & & & & (1.16) La masse de la vapeur peut être exprimée en fonction de l’humidité absolue: (1.17) H m m AS v & & = On introduit (1.16) dans l’équation de bilan massique de l’eau et on obtient: C.2 - 2012 OPÉRATIONS FONDAMENTALES III – C.Tibirna Bilan énergétique 2 1 h m h m h m E E AS ev ev AS sortie entrée & & & = ⋅ + ⋅ = (1.18) La substitution de 1.17 en 1.18,conduit à: 2 1 2 1 ) ( h m h H H m h m AS ev AS AS & & & = ⋅ − ⋅ + ⋅ (1.19) Simplification par le débit d’air sec Simplification par le débit d’air sec 2 1 2 1 ) ( h h H H h ev = ⋅ − + (1.20) ) ( ) ( ) ( 2 2 1 2 1 1 V P ev V P h H T C h H H h H T C + = ⋅ − + + S S S P P P H H − = = 2 2 622 , 0 (1.22) On exprime h1 et h2 à l’aide de l’expression: H2 est l’humidité à la saturation, donc elle peut être exprimée à l’aide de la relation (1.8) –cours1: 1.3. Humidification adiabatique C.2 - 2012 OPÉRATIONS FONDAMENTALES III uploads/Philosophie/ c2-operations-fondamentales.pdf

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Philosophiel’air opérations fondamentales c.tibirna adiabatique
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