Série de TD 3 Et 4 [PDF]

Zitiervorschau

Module : Fours et chaudières Niveau : 1ère Master Spécialité : Génie chimique

Année universitaire : 2020/2021

Série de TD n°03 : Exercice n°01 : Pour parcourir 100 km, la combustion du diesel dans le moteur d’un véhicule libère une énergie égale à 230MJ. La masse volumique du carburant est ρ = 0.835 kg/L et son pouvoir calorifique PC = 44.8 MJ/Kg. a. Calculer la masse de diesel consommé par le véhicule pour parcourir 100 km. b. En déduire la consommation du véhicule exprimée en litre de diesel pour 100 km. Exercice n°02 : Un chauffe plats a une puissance de 50 Watt. Calculer l’énergie qu’il consomme en 15 minutes. Exercice n°03 : Un four a une puissance de 1000 Watt. Calculer en combien de temps il fournira une quantité d’énergie de 750 Wattheure. Exprimer le résultat en minutes. Exercice n°04 : Cent tonnes de ferrailles sont chauffées dans un four électrique afin d'obtenir du fer liquide à 1535°C. La température initiale est 20°C. La durée de l'opération dure 5 heures et le rendement du four est de 70%. Cfer=450 Jkg-1 K-1. Lfusion fer= 270 kJ kg Quelle est l'énergie électrique nécessaire. En déduire la puissance du four. Exercice n°05 :

Module : Fours et chaudières Niveau : 1ère Master Spécialité : Génie chimique

Année universitaire : 2020/2021

Série de TD n°04 :

Exercice n°01 : Une chaudière de puissance 75 KW est alimentée par un bruleur fonctionnant avec un combustible gazeux. Les pertes par les parois sont négligeables. La chaleur latente de vaporisation de l’eau est LV = 2500 KJ.Kg-1. 1-Déterminer le P.C.I de ce combustible. 2-Déterminer son P.C.S. 3-Calculer son pouvoir comburivore. 4-Calculer son pouvoir fumigène sec. 5-Déterminer la teneur maximale en dioxyde de carbone (CO2).

Exercice n°02 : Le méthane appelé aussi «gaz de ville» peut être utilisé pour la cuisson des aliments ou le chauffage d’une habitation. Son pouvoir calorifique vaut PCméthane = 55.2 MJ/Kg.

Module : Fours et chaudières Niveau : 1ère Master Spécialité : Génie chimique

Année universitaire : 2020/2021

a. Dans un chauffe-eau l’énergie thermique nécessaire pour faire passer une masse me = 300 kg d’eau de θi = 20°C à θf = 45°C vaut E = me × 4185 × (θf − θi). Calculer la valeur de cette énergie. b. Si le chauffe-eau fonctionne en brûlant du gaz de ville, quelle masse de méthane sera consommée ? Exercice n°03 : Calculer le pouvoir fumigène du propane commercial.

Exercice n°04 : La paroi d’un four électrique industriel est constituée de plusieurs matériaux comme l’indique le schéma ci-dessous.

Données numériques : Température ambiante intérieure : θi = 1092 °C. Température ambiante extérieure : θe = 32 °C. Surface intérieure du four : S = 8,00 m2. Résistance superficielle interne pour un mètre carré de paroi : 1/hi = ri = 0,036 m2.K.W-1

Module : Fours et chaudières Niveau : 1ère Master Spécialité : Génie chimique

Année universitaire : 2020/2021

Résistance superficielle externe pour un mètre carré de paroi : 1/he = re = 0,175 m2.K.W-1 Caractéristiques des divers matériaux :

1. Exprimer littéralement puis calculer la résistance thermique globale R de un mètre carré de paroi. 2. Exprimer littéralement puis calculer la densité de flux thermique ϕ (puissance thermique par unité de surface) traversant la paroi. 3. Déterminer 1es températures au niveau des diverses interfaces de 1'intérieur vers l'extérieur θsi, θ1, θ2, θ3, θse.