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 Bilan énergétique sur un cycle
Сообщение17.01.2014, 19:16 
Аватара пользователя


03/09/13
85
France
Bonjour à tous,

J'écris en français et en anglais. Mon anglais n'est pas top alors comme cela vous pourrez peut être me comprendre.

Un récipient fixe contient le vide, enfin presque, disons la pression de vapeur de l'acier. A l'intérieur se trouve 2 surfaces fixes pentues. Un volume R2 contient du gaz à la pression atmosphérique et à la température ambiante (ou 1 bar et 10°C par exemple).

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Je descend le volume R2 à volume constant sachant que le volume R2 ne possède que 4 surfaces lorsqu'il est en train de descendre. R2 possède les surfaces S1 et S2 (vue de face) et possède les surfaces latérales (vue de côté). R2 ne possède pas les surfaces de pentes, c'est R1 qui assure cela. Les 4 surfaces de R2 sont indépendantes et contrôlées en position (par des vérins hydrauliques par exemple). Il y a bien entendu des joints pour assurer l'étanchéité.

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Même s'il est difficile d'avoir le vide (à la pression de vapeur près), et surtout les difficultés pour faire les joints ! Il est possible d'avoir une pression de 0.1 bar, technologiquement c'est faisable et cela n'exige pas des joints très complexes. On prend donc le même gaz, même température mais pression divisée par 10. J'ai donc fait les calculs de descente de R2 cela donne:

Изображение

Le résultat donne 110000 J pour une descente.

Formule Wxmaxima:

float(integrate(1*(90000)*1*(1+2*x*tan(0.261)),x,0.2,5)-integrate(1*(90000)*0.892*(1+2*x*tan(0.261)),x,0,4.947));

J'ai pris les valeurs:

H = 5 m
P = 1 bar (inside R2)
Pl = 0.1 bar (outside R2)
p = 1 m (thickness of R2)
S1 at start 0.892 m (around)
S2 at start = 1 m
α = 15 °
e = 0.2 m
e' : volume of R2 is: h*(S2-2*e*tan(α))*p = 0.189 m3. So e' is e'(S2'-2*e'*tan(α))=V=0.189 so e'=0.053 m.

Lorsque R2 est en bas, on peut le rendre clos avec une paroi très fine (qui était dedans). On modifie sa forme pour revenir à la forme lorsqu'il était en haut. Ensuite, on enlève les murs des pentes (supposés très fins) et on les mets dans R2. Le cycle peut recommencer à l'infini.

Ici, la température dans R2 diminue et la température hors R2 augmente, mais moins car il n'y a pas la même pression que dans R2. L'extérieur peut réchauffer l'intérieur de R2 et refroidir l'extérieur. On récupère ainsi l'énergie de la température.

Je me demande donc pourquoi on n'utilise pas cette technologie pour récupérer de l'énergie à partir d'une seule source de chaleur ? Il est certain qu'il est difficile de faire une paroi fine, qui soit de longueur variable (pour S1 et S2) et ensuite le système de joint qui n'est pas facile à faire, mais ce n'est qu'un problème technologique.

Merci par avance pour votre aide et bonne soirée !

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English version:

R2 move with volume = constant., it's very important to have same volume of R2 when it move down. R2 has only 4 walls when it move down, 2 another walls are assumed by fixed slopes (with gaskets). R2 has gas with 1 bar of pressure inside) I done integrales of works of surfaces S1 and S2 (look at images please). Verticals walls don't works because force from pressure is perpendicular to the movement. R2 has no slope walls. The sum of energy is 110000 J with values above.

When R2 is at bottom, closed it with very thin walls (walls are inside R2). Change the shape of R2 for have the same at start. Move up the shape and restart the cycle.

Energy come from temperature. Gas in R2 lost temperature and gas outside R2 win temperature. But if outside R2 there is only 0.1 bar (with same temperature than R2) temperature increase less than in R2.

So why this technology is not build for recover energy from temperature ?

I hope you can understand me.

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 Posted automatically
Сообщение17.01.2014, 19:25 
Админ форума
Аватара пользователя


19/03/10
8952
 i  Тема перемещена из форума «Физика» в форум «Дискуссионные темы (Ф)»

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 Re: Bilan énergétique sur un cycle
Сообщение18.01.2014, 10:06 
Аватара пользователя


03/09/13
85
France
The problem can be study with a liquid, not a gas, in this case, it's easy to understand there is a problem, no ? There are energy needed for change lenght of 4 surfaces of R2 but force is perpendicular to the surface, and if thickness is very small this don't consume energy. Gaskets can be very small too. I don't know where is the problem, my integrals ? I drawn images, it's easier to understand. The Wxmaxima for verify the result :

float(integrate(1*(100000)*1*(1+2*x*tan(0.261)),x,0.2,5)-integrate(1*(100000)*0.892*(1+2*x*tan(0.261)),x,0,4.947));

With datas:

p: thickness
Pl: Pressure in liquid
Po: Pressure outside R2
α: angle of slope
e: height of R2 at start
e': height of R2 at final
H: Height of slopes
S1: Top surface
S2: Bottom surface

NA:

H= 5 m
Pl= 11 bar
Po= 1 bar p = 1 m
S1 at start 0.892 m (around)
S2 at start = 1 m
α= 15 °
e= 0.2 m
e': volume of R2 is: h*(S2-2*e*tan(α))*p = 0.189 m3. So e' is e'(S2'-2*e'*tan(α))=V=0.189 so e'=0.053 m.

The result is an exceed of energy of : 122000 J for each cycle.

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