Projet 3 La Chaux Plats autochauffant Groupe 1243

Projet 3 : La Chaux Plats auto-chauffant Groupe 1243

Sommaire n Application : Plats auto-chauffant n n n Présentation Marketing Carburants Quantité de carburant : bilan Le four n n Dimensionnement Analyse des flux

Présentation de l’application n n Plats auto-chauffant Utilise la réaction exothermique de la chaux avec l’eau : Génère de la vapeur, utilisée pour réchauffer la nourriture Masse du système : entre 300 et 400 grammes Simple de production et d’utilisation

Marketing n Caractéristiques n n n Gammes n n Léger Sans flamme Simple d’utilisation Aucun ustensile nécessaire Prêt à la consommation Frais Conservation de plusieurs mois Conservation prolongée Consommateur visé n n Personnes actives et fonctionnaires Randonneurs et sportifs d’extérieur Armée Aide humanitaire

Carburants n n Composition du carburant Masse molaire n n Énergie apportée par une mole n n Énergie apportée par tonne Production de CO 2 n n Nombre de moles par tonne Taxes sur le CO 2 rejeté Énergie produite totale, tenant compte de la taxe sur le CO 2

Quantité de carburant : bilan n n Calcination du calcaire (à haute température) : Combustion du gaz naturel

Quantité de carburant : bilan n Calcul des enthalpies de réaction n n Approximation de l’intégrale par une droite Masse de gaz naturel nécessaire

Quantité de carburant : bilan n Modélisation des échanges de chaleur n Résolution sous MATLAB n Adaptation de la méthode du point fixe avec deux étapes par pas : n n Find. Temp : températures à partir des masses Find. Gaz : masses à partir des températures

Dimensionnement du four n Hypothèses n n n Théorie n n V = Qτ Données n n Volume, vitesse, et profil de température constants Réaction complète Production de 100 tonnes/jour de chaux Masse volumique apparente du calcaire : ρ = 1, 786 [t/m 3] Durée de séjour : τ = 12 [h] Débit massique (réactif) : Om = 178, 6 [t/j] Débit volumique : Ov = 100, 3 [m 3/j] Résultats V = 50, 15 [m 3] Slatérale = 49, 4 [m 2] H = 11 [m] r = 1, 2 [m] Hbrûleurs = 5 [m] ρCa. CO = 0, 997 [t/m 3]

Étude des flux dans le réacteur n n 100 tonnes de chaux par jour 2 flux distincts 2 tronçons distincts Donc 2 résolutions différentes

Étude des flux dans le réacteur n Hypothèses n n n Gaz parfaits Volume massique moyen Modélisation des variables d’état

Étude des flux dans le réacteur n n Conservation de l’énergie mécanique d’un système ouvert On impose la vitesse pour satisfaire le débit, et on en déduit la puissance électrique

Étude des flux dans le réacteur n Frottements, donc différence de pression n Formule de Sutherland