Plats auto-chauffant Groupe 1243 Projet 3 : La Chaux Plats auto-chauffant Groupe 1243

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

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

Carburants Composition du carburant Masse molaire Nombre de moles par tonne Énergie apportée par une mole Énergie apportée par tonne Production de CO2 Taxes sur le CO2 rejeté Énergie produite totale, tenant compte de la taxe sur le CO2

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

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

Quantité de carburant : bilan Modélisation des échanges de chaleur Résolution sous MATLAB Adaptation de la méthode du point fixe avec deux étapes par pas : FindTemp : températures à partir des masses FindGaz : masses à partir des températures

Dimensionnement du four Hypothèses 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/m3] Théorie V = Qτ Données Durée de séjour : τ = 12 [h] Débit massique (réactif) : Om = 178,6 [t/j] Débit volumique : Ov = 100,3 [m3/j] Résultats V = 50,15 [m3] Slatérale = 49,4 [m2] H = 11 [m] r = 1,2 [m] Hbrûleurs = 5 [m] ρCaCO = 0,997 [t/m3]

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

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

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