Thermodynamique et énergétique - Tome 2 : Problèmes résolus et exercices - édition revue et augmentée

Détails du livre

Auteurs	Lucien Borel, Daniel Favrat, Dinh Lan Nguyen, Magdi Batato
Éditeur	Presses polytechniques et universitaires romandes (PPUR)
Année	2008
Langue	Français
Pages	497
Taille	14 MB
Extension	PDF

Résumé

Le Thermodynamique et énergétique - Tome 2 : Problèmes résolus et exercices constitue le complément idéal du cours de thermodynamique phénoménologique dispensé par les mêmes auteurs. Cet ouvrage, dont l'édition a été revue et augmentée, a pour objectif de faire le pont entre la théorie et la pratique en proposant une large gamme de problèmes concrets, couvrant aussi bien les systèmes thermiques simples que les installations énergétiques complexes.

La démarche pédagogique privilégiée est celle de l'apprentissage par la résolution de problèmes. Chaque chapitre débute par un rappel des concepts fondamentaux, puis propose une série d'exercices et de problèmes résolus, dont les solutions sont détaillées étape par étape. Les thèmes abordés sont variés : calorimètre, évaporateur, condenseur, débitmètre, tuyère sub- ou supersonique, éjecteur, compresseur, pompe, turbine, combustion, chaudière, tour de refroidissement, moteur thermique, turboréacteur, cheminée, centrales thermiques, pompe à chaleur, climatisation, générateur thermoélectrique, stock d'énergie, etc.

L'originalité de cet ouvrage réside dans son approche énergétique et exergétique systématique. Les auteurs montrent comment l'analyse exergétique permet d'identifier les irréversibilités et d'optimiser les systèmes énergétiques. Les problèmes traités couvrent ainsi aussi bien les bilans thermiques que les calculs d'efficacité exergétique, offrant une vision complète de la performance des systèmes. La diversité des applications, allant des systèmes de réfrigération aux centrales de production d'électricité, en passant par les moteurs à combustion interne, permet à l'étudiant de confronter ses connaissances à des cas proches des réalités industrielles.

Cet ouvrage s'adresse aux étudiants des filières d'ingénierie mécanique, énergétique et thermique, ainsi qu'aux professionnels souhaitant approfondir leurs compétences en thermodynamique appliquée. Il constitue un outil de travail indispensable pour la préparation des examens, des projets et des concours, et une référence durable pour l'ingénieur en exercice.

Caractéristiques principales

• Plus de 100 problèmes résolus et exercices couvrant l'ensemble de la thermodynamique phénoménologique.
• Approche énergétique et exergétique systématique pour l'analyse des systèmes.
• Applications concrètes issues de l'industrie énergétique et thermique.
• Corrigés détaillés et commentés pour chaque problème.
• Rappels de cours en début de chaque chapitre pour faciliter l'apprentissage.
• Couverture complète des cycles thermodynamiques (Rankine, Joule, Carnot, etc.) et des machines thermiques.
• Édition revue et augmentée avec de nouveaux problèmes et mises à jour.
• Rédigé par une équipe d'experts reconnus dans le domaine de l'énergétique.
• Outil idéal pour la préparation aux examens et aux concours d'ingénieurs.
• Ressource précieuse pour les enseignants et les professionnels de l'énergie.
• Structuré en 14 chapitres progressifs, allant des fondamentaux aux applications avancées.
• Complément indispensable du Tome 1 (Cours de thermodynamique).

À propos des auteurs

Lucien Borel (1919-2007) a été professeur de thermodynamique et de machines thermiques à l'École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) de 1954 à 1988. Il a dirigé le Laboratoire de Thermodynamique et d'énergétique et a mené de nombreuses études sur les turbomachines et les systèmes énergétiques.

Daniel Favrat est professeur et directeur du Laboratoire d'énergétique industrielle de l'EPFL. Il dirige également l'Institut de génie mécanique. Ses travaux portent sur la thermodynamique, les analyses systémiques environomiques et la conception d'équipements avancés pour une utilisation rationnelle de l'énergie. Il est membre de l'Académie suisse des sciences techniques.

Dinh Lan Nguyen est ingénieur mécanicien diplômé de l'EPFL et docteur ès sciences. Il possède également une licence en sciences économiques de l'Université de Lausanne et exerce des activités d'ingénierie et de management en Suisse.

Magdi Batato est ingénieur mécanicien diplômé de l'EPFL et docteur ès sciences. Il a exercé des activités d'ingénierie et de management en Suisse, au Moyen-Orient et en Asie, notamment dans le cadre du groupe Nestlé.

Livres associés

• Thermodynamique et énergétique - Tome 1 : Cours de thermodynamique par Lucien Borel
• Thermodynamique appliquée - Énergétique, moteurs, machines par Lucien Borel
• Thermodynamique - Cours et exercices corrigés par Jean-Pierre Pérez
• Énergétique et combustion : De la thermodynamique aux moteurs par Guy Tissier
• Mécanique des fluides - Cours et exercices corrigés par J. C. Larré
• Les fondamentaux de la thermodynamique par J. P. Pérez
• Changement climatique : Comprendre et agir par Jean-Marc Jancovici

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Foire aux questions

Q : Quels sont les prérequis pour aborder ce livre ?

R : Une bonne connaissance des bases de la thermodynamique (premier et second principes, propriétés des corps purs) est recommandée. Le Tome 1 de la même série est un prérequis idéal pour suivre la progression du Tome 2.

Q : Ce livre est-il adapté aux étudiants de Master ou d'école d'ingénieurs ?

R : Oui, il s'adresse aux étudiants de niveau Master, aux élèves-ingénieurs en mécanique, énergétique ou thermique, ainsi qu'aux professionnels souhaitant approfondir leurs compétences.

Q : Les problèmes proposés sont-ils de difficulté progressive ?

R : Oui, les exercices sont classés par ordre de difficulté et couvrent aussi bien les applications directes du cours que les problèmes de synthèse plus complexes.

Q : Quelle est l'importance de l'approche exergétique dans cet ouvrage ?

R : L'analyse exergétique permet d'évaluer la qualité de l'énergie et d'identifier les irréversibilités dans les systèmes. Elle est essentielle pour optimiser les installations énergétiques et constitue un outil moderne de diagnostic, largement traité dans ce tome.

Q : Les corrigés sont-ils suffisamment détaillés pour un travail en autonomie ?

R : Oui, chaque problème résolu est accompagné d'une solution complète, avec toutes les étapes de calcul et les justifications nécessaires, ce qui permet une auto-évaluation efficace.

Q : Ce tome 2 peut-il être utilisé indépendamment du tome 1 ?

R : Il est préférable de maîtriser les concepts du tome 1 avant d'aborder les problèmes et exercices de ce tome 2, bien que des rappels de cours soient proposés en début de chapitre.

Q : Quelles sont les applications industrielles abordées dans l'ouvrage ?

R : Les applications couvrent de nombreux domaines : calorimétrie, débitmétrie, tuyères, compresseurs, turbines, combustion, chaudières, centrales thermiques, pompes à chaleur, climatisation, générateurs thermoélectriques et stockage d'énergie.

Q : Ce livre est-il utile pour la préparation aux concours (CAPES, Agrégation) ?

R : Absolument, la diversité et la profondeur des problèmes en font un outil de préparation privilégié pour les concours d'enseignement en physique ou en génie énergétique.