Amélioration du cycle frogorifique trans-critique au CO2 par une compression refroidie : évaluations numérique et expérimentale / Cyril Toublanc ; directeur de thèse Francis Meunier

Date :

Editeur / Publisher : [S.l.] : [s.n.] , 2009

Type : Livre / Book

Type : Thèse / Thesis

Langue / Language : français / French

Fluides frigorigènes

Simulation par ordinateur -- Dissertation universitaire

Dioxyde de carbone -- Dissertation universitaire

Classification Dewey : 530

Meunier, Francis (1942-.... ; physicien) (Directeur de thèse / thesis advisor)

Conservatoire national des arts et métiers (France ; 1794-....) (Organisme de soutenance / degree-grantor)

Relation : Amélioration du cycle frogorifique trans-critique au CO2 par une compression refroidie : évaluations numérique et expérimentale / Cyril Toublanc / Villeurbanne : [CCSD] , 2010

Relation : Amélioration du cycle frogorifique trans-critique au CO2 par une compression refroidie : évaluations numérique et expérimentale / Cyril Toublanc ; sous la direction de Francis Meunier / Lille : Atelier national de reproduction des thèses , 2009

Résumé / Abstract : Les émissions mondiales de gaz à effet de serre, du domaine du froid et de la climatisation, sont à la fois d’origine directe et indirecte. Elles sont respectivement liées à la nature des fluides frigorigènes utilisés et aux consommations énergétiques des systèmes. La recherche de nouvelles molécules de synthèse à faible pouvoir de réchauffement global et l’emploi de fluides naturels dans des architectures de cycle adaptées constituent la base de ce travail. Concernant ce dernier point, la compression isotherme pallie efficacement les propriétés thermodynamiques du dioxyde de carbone, qui sont peu favorables aux systèmes à compression de vapeur. Cette transformation idéale permet l’obtention d’un COP équivalent à 92 % du COPCarnot. L’injection d’huile dans la chambre de compression, sous forme de fines gouttelettes, a été envisagée pour approcher cette compression isotherme. Son potentiel a tout d’abord été évalué par simulation numérique pour des compresseurs piston et scroll. Il est apparu qu’une taille de goutte de 25 m et un débit d’huile trois fois plus important que celui du CO2, conduisent à un gain énergétique substantiel : + 30 % par rapport au cycle trans critique conventionnel. La faisabilité d’obtention d’un spray, constitué de gouttelettes d’un diamètre moyen de 50 m, a fait l’objet d’une première validation expérimentale. Cette solution qui peut être combinée avec d’autres innovations technologiques pourrait permettre d’avoir des équipements frigorifiques, au dioxyde de carbone, ayant un impact environnemental global inférieur à celui des systèmes utilisant des fluides de synthèse.