Cours en ligne et simulateur de thermodynamique appliquée

Génération des équations de modèles Thermoptim de cycles combinés

Cycle à un seul niveau de pression

Il s'agit du cycle combiné qui fait l'objet de l'exploration dirigée n°C-M3-V1, à laquelle vous pouvez vous référer si vous désirez vous initier à ce type de cycle.

Son synoptique est donné ci-dessous :

Synoptique de cycle combiné à un niveau de pression

Les fichiers de schéma et de projet sont donnés ci-dessous. Attention, ils nécessitent d'utiliser Thermoptim en version anglaise, c'est-à-dire avec le fichier inth2.zip de cette langue.

CC1P_En.dia

CC1P_En.prj

Conversion au format d'EES

EES est un solveur développé par f-Chart, qui nécessite de disposer d'une licence.

La conversion permet d'obtenir un fichier qui peut être traité par le solveur.

Le fichier complet pouvant être résolu dans EES est fourni ci-dessous. In fine il comporte 130 équations.

CC1P_En_EES.eq

Cycle à deux niveaux de pression

Ce cycle a été optimisé en utilisant la méthode du pincement de Thermoptim.

Des explications détaillées sur la manière dont l'architecture de ce cycle peut être définie sont données dans la fiche guide n°11 de ce portail.

Son synoptique est donné ci-dessous :

Synoptique de cycle combiné à deux niveaux de pression

Les fichiers de schéma et de projet sont donnés ci-dessous. Attention, ils nécessitent d'utiliser Thermoptim en version anglaise, c'est-à-dire avec le fichier inth2.zip de cette langue.

Optim2P_US_Hx.dia

Optim2P_US_HXIsentr.prj

Équations brutes générées

Il y en a 257. Elles sont données dans ce fichier.

Optim2P_US_Hx2.eq

L'analyse de ces équations met en évidence 22 groupes de variables et d'équations.

Il est possible d'étudier les liens de dépendance directe entre elles.

A titre d'exemple, la figure ci-dessous montre le graphe relatif au nombre d'unités de transfert NTU de l'échangeur correspondant au vaporiseur à haute pression EV_HP.

Graphe de dépendance directe du NTU de l'échangeur EV_HP

La carte mentale correspondante est donnée ci-dessous.

tree_NTU_EVHP.mm

Conversion au format d'EES

EES est un solveur développé par f-Chart, qui nécessite de disposer d'une licence.

La conversion permet d'obtenir un fichier qui peut être traité par le solveur.

Le fichier complet pouvant être résolu dans EES est fourni ci-dessous. In fine il comporte 239 équations.

Les seules modifications à apporter au fichier des équations brutes ont été les suivantes :

  • suppression des équations redondantes, avec à l'esprit qu'il faudrait changer le paramétrage par défaut des échangeurs, qui correspond à une efficacité epsion donnée, pour le remplacer par le calcul des températures de sortie des gaz, celles de la vapeur étant imposées par le choix des pressions

  • paramétrage des sorties des économiseurs vapeur avec un sous-refroidissement de 0,5 °C, afin de s'assurer qu'un écart minimum de température de cette valeur existe entre l'entrée et la sortie de la vapeur

  • suppression d'une des équations en sortie du premier diviseur de la veine de gaz, qui est de fait redondante

  • remplacement des équations des propriétés des gaz brûlés en utilisant les deux fonctions EES fournies

  • ajout des équations manquantes fournissant les valeurs de certains paramètres

Ce modèle, qui met en jeu 239 équations, sept échangeurs de chaleur et 30 composants a ainsi pu être généré au prix du travail d'une heure environ, à partir du modèle Thermoptim.

Optim2P_US_Hx2_EES.eq

Copyright R. Gicquel v 2024.5

Réalisé avec Scenari (nouvelle fenêtre)