Thermodynamique de l’ingénieur

Série de dix cours de thermodynamique, destinés à des élèves en école d’ingénieur. Ces cours peuvent servir de préliminaire à l’étude de la conception moteur et de la mécanique des fluides.

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[url] © 2009-2012 Olivier Cleynen

	Introduction [pdf]	Introduction	1.8	Une courte histoire de la thermodynamique ; Licence ; Résumé exécutif des dix cours ; Sommaire.
	Cours I [pdf]	Notions fondamentales	2.0.1	Rappel des concepts indispensables : notions d’énergie, de puissance, de travail ; Chaleur et température ; Premier principe.
		TD n°1 (tout frais arrivé)
	Cours II [pdf]	Les systèmes fermés	2.0	Premier principe en système fermé ; Transferts de chaleur ; Travail en système fermé : avec un ressort, en mouvment infiniment lent, en mouvement rapide, notion de réversiblité ; Cas particuliers (travail nul, pression jaugée vs. pression réelle).
	Cours III [pdf]	Écoulements en régime permanent	1.6.2	Régime permanent (systèmes ouverts) : conservation de la masse, bilan énergétique (“SFEE”) ; Enthalpie ; Travail en régime permanent.
	Cours IV [pdf]	Le gaz parfait	1.2.4	Gaz parfait : équation d‘état, application aux gaz réels, loi de Joule ; Évolutions sous contrainte : de volume, de pression, de température, adiabatiques réversibles.
	Cours V [pdf]	Liquides et vapeurs	1.3.3	Liquides et vapeurs : changements de phase, points de saturation, utilisation des tables (abaques) de vapeur ; Évolutions sous contrainte : de volume, de pression, de température, adiabatiques réversibles.
	Cours VI [pdf]	Cycles thermodynamiques	2.2.1	Notion de cycle ; Machines thermiques (cycles moteur et de réfrigération) ; Rendement des moteurs, réfrigérateurs, climatiseurs et thermopompes.
	Cours VII [pdf]	Le second principe	2.0.1	La seconde loi de la thermodynamique ; le cycle de Carnot ; Échelle de température thermodynamique ; Rendement maximal des moteurs et thermopompes.
	Cours VIII [pdf]	L’entropie	2.1.1	Mesure de l’irréversibilité (introduction et intérêt) ; Définition par analogie puis formelle de l’entropie ; L’entropie comme variable thermodynamique ; Diagrammes température-entropie ; Mesure de l’irréversiblité (transferts de chaleur et compressions/détentes) ; Expression mathématique du second principe.
	Cours IX [pdf]	Cycles de puissance à vapeur	1.3.3	Critères de performance des cycles à vapeur (rendement, coûts, consommation spécifique) ; Composants des installations ; Cycles de puissance à vapeur : de Carnot, de Rankine, avec surchauffe, resurchauffe, et régénération.
	Cours X [pdf]	Cycles de puissance à gaz	1.4	Moteurs à gaz : intérêt, caractéristiques ; Motorisations à pistons : cycles d’Otto (essence) et de Diesel ; Composants des turbomachines ; Configurations de turbomachines : turboréacteur, turbopropulseur, turbofan, turbines libre et multiples ; Modifications des cycles : refroidissement intermédiaire, réchauffe, postcombustion, refroidissement de la turbine.