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Exercice physique

 ÉTUDE D’UNE MACHINE FRIGORIFIQUE Le but de l’installation est la production d’eau glacée

Le fluide frigorigène utilisé est le R134a ; le diagramme de coordonnées : (pression, enthalpie massique) estfourni pour ce fluide.

A l’entrée du compresseur, la vapeur est saturante sèche à la température de 2 °C ; la compression estisentropique (trajet 1-2 sur le schéma ci-dessus), la pression en sortie de compresseur étant égale à 11,1 bar.

Elle subit une transformation isobare dans le condenseur jusqu’à liquéfaction totale (trajet 2-3), puis une détente

isenthalpique par laminage dans la vanne (trajet 3-4) qui amène la température du fluide frigorigène à la

température 2 °C, et enfin une transformation isobare dans l’évaporateur (trajet 4-1).

I) 1)1.1) Tracer le cycle des transformations 1-2-3-4-1 sur ce diagramme.

1.2) Compléter le tableau des caractéristiques physiques

2) Calculer la variation de l’enthalpie massique du fluide au cours de l’évaporation.3)  La puissance frigorifique utile (énergie retirée au système à refroidir par seconde)  est P = 45 kW.

Calculer le débit massique de fluide frigorigène en circulation.

4) Calculer le débit massique et le débit volumique d’eau circulant dans l’évaporateur. (température d’entrée de

l’eau : Tfe = 5°C ; température de sortie de l’eau : Tfs = 1 °C).

5) Calculer le travail massique de compression.

6) Calculer l’efficacité e de la machine.

point Pression (bar) température (°C) Enthalpie (kJ.kg−1)

1

2

3

eau à refroidir

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