TP II Moteur à air chaud Saux Paulhenry 1 Introduction 1 1 Objectifs Ce TP vise à étudier le fonctionnement d un moteur thermique ditherme à air chaud Les objectifs sont Analyse qualitativement du cycle du moteur et comprendre le rôle du régénérateur La mesure expérimentale avec CassyLab du travail W et des transferts thermiques Qc et Qf Le calcul de l efficacité énergétique réelle M et sa comparaison avec les modèles théoriques 1 2 Sommaire Le TP se décompose en 2 parties 1 Analyse qualitative et description du cycle 2 Analyse quantitative puis bilan énergétique et calcul d efficacité 2 Protocole 2 1 Matériel L installation comprend un cylindre vertical en verre un piston en acier A 28 3 cm2 un régénérateur poreux en cuivre un filament chauffant effet Joule et un circuit de refroidissement à eau L acquisition est réalisée via le système CASSY 2 2 Description du montage expérimental Le fluide caloporteur est l air contenu dans le cylindre système fermé Le régénérateur se déplace pour confiner l air soit vers la source chaude haut soit vers la source froide bas Le déphasage entre le mouvement du régénérateur et celui du piston permet la production de travail

• Introduction Page 1
• Objectifs Page 1
• Sommaire Page 1
• Protocole Page 1
• Matériel Page 1
• Description du montage expérimental Page 1
• Mesures à effectuer Page 1
• Analyse qualitative Page 1
• Mise en service et identification des composants Page 1
• Étude cinématique du cycle Page 2
• Inversion du sens de rotation Page 2
• Bilan énergétique qualitatif Page 2
• Synthèse du principe de fonctionnement Page 3
• Mesures Page 3
• Données expérimentales Page 3
• Détermination du débit massique d'eau Page 3
• Incertitudes Page 3
• Débit volumique Page 3
• Graphiques Page 4
• Exploitation des résultats Page 4
• Détermination des grandeurs caractéristiques du cycle Page 4
• Analyse du diagramme (P,V) Page 5
• Diagramme P, 1/V Page 5
• Calcul du travail mécanique Page 5
• Synthèse des résultats Page 6
• Bilan thermique Page 6
• Source froide (QF) Page 6
• Source chaude (Qc) Page 6
• Comparaison avec l'énergie Joule (QJoule) Page 6
• Efficacité énergétique Page 6
• Efficacité réelle (M) Page 6
• Efficacité de Carnot (C) Page 7
• Conclusion Page 7