Entropie

Un certain nombre de programmes informatiques ont été établis par le département de recherche de l'usine d'Augsbourg de M. A. N. pour fournir des informations sur le développement des moteurs diesel. Ce rapport présente deux de ces programmes. L'un vise à déterminer le débit de libération de chaleur à partir du diagramme de pression indiqué, l'autre à calculer le débit de pression et de température ainsi que la charge thermique à partir des dimensions du moteur uniquement, en supposant un diagramme de libération de chaleur simple. Certains résultats de ces calculs sont présentés.

@article{doi104271650450,
    author = "Woschni, Gerhard",
    title = "Programmes informatiques pour déterminer la relation entre le débit de pression, la libération de chaleur et la charge thermique dans les moteurs diesel",
    year = "1965",
    journal = "SAE technical papers on CD-ROM/Série de documents techniques SAE",
    abstract = "Un certain nombre de programmes informatiques ont été établis par le département de recherche de l'usine d'Augsbourg de M. A. N. pour fournir des informations sur le développement des moteurs diesel. Ce rapport présente deux de ces programmes. L'un vise à déterminer le débit de libération de chaleur à partir du diagramme de pression indiqué, l'autre à calculer le débit de pression et de température ainsi que la charge thermique à partir des dimensions du moteur uniquement, en supposant un diagramme de libération de chaleur simple. Certains résultats de ces calculs sont présentés.",
    url = "https://doi.org/10.4271/650450",
    doi = "10.4271/650450",
    openalex = "W2301964542"
}

En utilisant comme sources des jets supersoniques d'hydrogène ou d'hélium contenant de faibles concentrations de molécules plus lourdes, nous avons réussi à obtenir des faisceaux moléculaires dont les énergies cinétiques des molécules lourdes atteignent bien le domaine au-dessus d'un électron-volt. Une variété de molécules a été accélérée avec succès. Des intensités de 10(16) à 10(17) molécules lourdes par stéradian-seconde ont été réalisées à ces hautes énergies.

@article{doi101126science1553765997,
    author = "Abuaf, N. et Anderson, James B. et Andres, R. P. et Fenn, John B. et Marsden, D. G. H.",
    title = "Molecular Beams with Energies above One Electron Volt",
    year = "1967",
    journal = "Science",
    abstract = "By using as sources supersonic jets of hydrogen or helium containing small concentrations of heavier molecules we have been able to obtain molecular beams with kinetic energies of the heavy molecules well into the range above I electron volt. A variety of molecules have been successfully accelerated. Intensities of 10(16) to 10(17) heavy molecules per steradian-second have been achieved at these high energies.",
    url = "https://doi.org/10.1126/science.155.3765.997",
    doi = "10.1126/science.155.3765.997",
    openalex = "W2092118067"
}

Des données de base sur la libération de chaleur ont été obtenues par analyse de diagrammes de pression de cylindre provenant d'une variété de moteurs, à deux temps et à quatre temps, de petite taille (alésage de 3·4 pouces) à taille moyenne (alésage de 12 pouces) sur des plages de puissance, de vitesse et de conditions d'approvisionnement en air. L'article donne un compte rendu des premières tentatives visant à obtenir une formule simple pour la libération de chaleur adaptée aux calculs de performance par ordinateur, en utilisant le modèle simple et largement utilisé à zone unique pour les conditions dans le cylindre. La conclusion est que bien qu'il soit possible d'obtenir des calculs utiles de cette manière, des modèles plus sophistiqués sont nécessaires pour une meilleure compréhension des conditions dans le moteur.

@article{doi101243pimeconf196918431502,
    author = "Whitehouse, N. D. et Way, R. J. B.",
    title = "Taux de libération de chaleur dans les moteurs Diesel et sa corrélation avec les données d'injection de carburant",
    year = "1969",
    journal = "Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Conference Proceedings",
    abstract = "Des données de base sur la libération de chaleur ont été obtenues par analyse de diagrammes de pression de cylindre provenant d'une variété de moteurs, à deux temps et à quatre temps, de petite taille (alésage de 3·4 pouces) à taille moyenne (alésage de 12 pouces) sur des plages de puissance, de vitesse et de conditions d'approvisionnement en air. L'article donne un compte rendu des premières tentatives visant à obtenir une formule simple pour la libération de chaleur adaptée aux calculs de performance par ordinateur, en utilisant le modèle simple et largement utilisé à zone unique pour les conditions dans le cylindre. La conclusion est que bien qu'il soit possible d'obtenir des calculs utiles de cette manière, des modèles plus sophistiqués sont nécessaires pour une meilleure compréhension des conditions dans le moteur.",
    url = "https://doi.org/10.1243/pime\_conf\_1969\_184\_315\_02",
    doi = "10.1243/pime\_conf\_1969\_184\_315\_02",
    openalex = "W2066988244"
}

Ce document propose une nouvelle équation pour calculer le transfert de chaleur instantané dans les moteurs à combustion interne. L'équation constitue des expressions du transfert de chaleur dû à la convection, ainsi qu'à la radiation du gaz et de la flamme. Dans le terme de transfert de chaleur convectif, trois ensembles de paramètres apparaissent : des paramètres de fonctionnement (pression dans la chambre de combustion, vitesse moyenne du piston, température du gaz), un paramètre moteur (diamètre équivalent du cylindre) et une constante qui prend en compte les vitesses de tourbillonnement (au moment où la combustion commence). La prise en compte de la radiation du gaz et des données obtenues sur la radiation de la flamme rendent l'équation globalement complète, scientifiquement solide et universellement applicable.

@article{doi104271720027,
    author = "Sitkei, György et Ramanaiah, G.",
    title = "Une approche rationnelle pour le calcul du transfert de chaleur dans les moteurs Diesel",
    year = "1972",
    journal = "SAE technical papers on CD-ROM/Série de documents techniques SAE",
    abstract = "Ce document propose une nouvelle équation pour calculer le transfert de chaleur instantané dans les moteurs à combustion interne. L'équation constitue des expressions du transfert de chaleur dû à la convection, ainsi qu'à la radiation du gaz et de la flamme. Dans le terme de transfert de chaleur convectif, trois ensembles de paramètres apparaissent : des paramètres de fonctionnement (pression dans la chambre de combustion, vitesse moyenne du piston, température du gaz), un paramètre moteur (diamètre équivalent du cylindre) et une constante qui prend en compte les vitesses de tourbillonnement (au moment où la combustion commence). La prise en compte de la radiation du gaz et des données obtenues sur la radiation de la flamme rendent l'équation globalement complète, scientifiquement solide et universellement applicable.",
    url = "https://doi.org/10.4271/720027",
    doi = "10.4271/720027",
    openalex = "W2228179997"
}

Un modèle pour décrire la propagation de flamme turbulente dans les moteurs à combustion interne est présenté. Le modèle repose sur l'hypothèse que les tourbillons ayant un rayon caractéristique ℓ e sont entraînés par le front de flamme à une vitesse d'entraînement turbulente u e et brûlent ensuite dans un temps caractéristique τ = ℓ e /u ℓ, où u ℓ est la vitesse de flamme laminaire pour le mélange air-carburant. Une méthode analytique approximative pour déterminer l'état d'équilibre des gaz brûlés est également présentée. Pour vérifier les prédictions du modèle, des expériences ont été menées dans un moteur de recherche à cylindre unique à des vitesses de 1000-3200 tr/min, des avances d'allumage de 30-110 deg btc et des rapports d'équivalence air-carburant de 0,7-1,5. Des mesures simultanées de la pression dans le cylindre et de la position du front de flamme en fonction de l'angle de vilebrequin ont été effectuées, et un bon accord avec les prédictions du modèle a été obtenu pour toutes les conditions de fonctionnement. Des corrélations ont été développées permettant de calculer à la fois la vitesse d'entraînement u e et le rayon de tourbillon ℓ e à partir de la connaissance de la géométrie du moteur, du type de carburant et des conditions de fonctionnement. Il est prévu que le modèle sera utile pour des études de conception visant à améliorer l'efficacité et les caractéristiques de pollution des moteurs à combustion interne.

@article{doi104271740191,
    author = "Blizard, Norman C. et Keck, James C.",
    title = "Investigation expérimentale et théorique d'un modèle de combustion turbulente pour les moteurs à combustion interne",
    year = "1974",
    journal = "SAE technical papers on CD-ROM/SAE technical paper series",
    abstract = "Un modèle pour décrire la propagation de flamme turbulente dans les moteurs à combustion interne est présenté. Le modèle repose sur l'hypothèse que les tourbillons ayant un rayon caractéristique ℓ e sont entraînés par le front de flamme à une vitesse d'entraînement turbulente u e et brûlent ensuite dans un temps caractéristique τ = ℓ e /u ℓ, où u ℓ est la vitesse de flamme laminaire pour le mélange air-carburant. Une méthode analytique approximative pour déterminer l'état d'équilibre des gaz brûlés est également présentée. Pour vérifier les prédictions du modèle, des expériences ont été menées dans un moteur de recherche à cylindre unique à des vitesses de 1000-3200 tr/min, des avances d'allumage de 30-110 deg btc et des rapports d'équivalence air-carburant de 0,7-1,5. Des mesures simultanées de la pression dans le cylindre et de la position du front de flamme en fonction de l'angle de vilebrequin ont été effectuées, et un bon accord avec les prédictions du modèle a été obtenu pour toutes les conditions de fonctionnement. Des corrélations ont été développées permettant de calculer à la fois la vitesse d'entraînement u e et le rayon de tourbillon ℓ e à partir de la connaissance de la géométrie du moteur, du type de carburant et des conditions de fonctionnement. Il est prévu que le modèle sera utile pour des études de conception visant à améliorer l'efficacité et les caractéristiques de pollution des moteurs à combustion interne.",
    url = "https://doi.org/10.4271/740191",
    doi = "10.4271/740191",
    openalex = "W1491647851"
}

@misc{fenn1982engines1,
    author = "Fenn, J. B",
    title = "Engines, Energy, and Entropy",
    year = "1982",
    howpublished = "New York, W.H. Freeman, 293 p",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Fenn, J. B., 1982, Engines, Energy, and Entropy: New York, W.H. Freeman, 293 p.}"
}

@article{bent1983engines,
    author = "Bent, Henry A.",
    title = "Engines, energy and entropy: A thermodynamics primer",
    year = "1983",
    journal = "Journal of Chemical Education",
    url = "https://doi.org/10.1021/ed060pa25.2",
    doi = "10.1021/ed060pa25.2",
    number = "1",
    openalex = "W2025485767",
    pages = "A25",
    volume = "60"
}

@article{doi101021ed060pa252,
    author = "Bent, Henry A.",
    title = "Engines, energy and entropy: A thermodynamics primer",
    year = "1983",
    journal = "Journal of Chemical Education",
    url = "https://doi.org/10.1021/ed060pa25.2",
    doi = "10.1021/ed060pa25.2",
    openalex = "W2025485767"
}

Liste des symboles Thermodynamique Concepts et lois Définitions Systèmes fermés Systèmes ouverts Le théorème de la quantité de mouvement Étapes utiles pour résoudre des problèmes Le diagramme d'interaction température-énergie, et le diagramme d'interaction entropie-énergie Problèmes Génération d'entropie et destruction d'exergie Le théorème de Gouy-Stodola Systèmes communiquant avec plus d'un réservoir de chaleur Systèmes adiabatiques Analyse d'exergie des processus d'écoulement permanent Analyse d'exergie des processus non d'écoulement Caractéristiques des systèmes et processus irréversibles Problèmes Génération d'entropie dans l'écoulement des fluides Relation entre la génération d'entropie et la dissipation visqueuse Écoulement laminaire Écoulement turbulent La transition Flambage de la théorie de l'écoulement turbulent Génération d'entropie dans l'écoulement turbulent isotherme L'équation de Bernoulli Génération d'entropie dans le transfert de chaleur Taux local de génération d'entropie dans le transfert de chaleur convectif Frottement fluide vs. transfert de chaleur Irréversibilité Écoulements internes Écoulements externes Conduction Transfert de masse par convection Transfert de chaleur dans les échangeurs de chaleur Techniques d'amélioration du transfert de chaleur Problèmes Échangeurs de chaleur Échangeurs de chaleur à contre-courant Échangeurs de chaleur avec chute de pression négligeable Irréversibilité La structure en trois parties de l'irréversibilité des échangeurs de chaleur Échangeurs de chaleur à écoulement diphasique Autres études sur la génération d'entropie dans les échangeurs de chaleur Répartition de la surface des échangeurs de chaleur sur l'échelle de température absolue Répartition de la surface de transfert de chaleur dans les échangeurs de chaleur à contre-courant Problèmes Systèmes d'isolation Centrales électriques et installations de réfrigération comme systèmes d'isolation Génération d'entropie dans une isolation à géométrie fixe Régime de refroidissement continu optimal Échangeurs de chaleur à contre-courant comme isolants unidimensionnels Isolants intermédiaires Refroidissement ou chauffage intermédiaire des systèmes d'isolation pour les centrales électriques et de réfrigération Problèmes Systèmes de stockage Stockage de chaleur sensible Processus de chauffage et de refroidissement optimaux soumis à une contrainte de temps Stockage chaud vs. stockage froid Stockage de chaleur latente Modèle de production d'énergie avec fuite de chaleur de contournement et deux échangeurs de chaleur de taille finie Centrale électrique vue comme une isolation entre la source de chaleur et l'environnement Centrale électrique à cycle combiné Température optimale de la chambre de combustion Autres études d'optimisation de centrales électriques Pourquoi la puissance maximale signifie un taux de génération d'entropie minimal Puissance maximale issue de l'écoulement des fluides Problèmes Modèles de production d'énergie solaire-thermique avec pertes de chaleur du collecteur vers l'environnement Pertes de chaleur collecteur-environnement et échangeur de chaleur collecteur-moteur Pertes de chaleur collecteur-environnement et échangeur de chaleur moteur-environnement Stockage par fusion Centrale électrique solaire extraterrestre Collecteurs non isothermes Conditions variables Autres domaines de conversion de l'énergie solaire Études Problèmes Réfrigération Modèle d'installation de réfrigération avec irréversibilités de transfert de chaleur Modèle avec fuite de chaleur en parallèle avec un compartiment réversible Modèle avec échangeur de chaleur à l'extrémité froide et échangeur de chaleur à température ambiante Minimisation de la génération d'entropie par fuite de chaleur Problèmes de fonctionnement dépendant du temps Décongélation des réfrigérateurs Nettoyage de l'échangeur de chaleur d'une centrale électrique Centrales électriques entraînées par le chauffage provenant d'un lit de roche sèche chaude Taux maximal de production de glace Problèmes Annexes Taux local de génération d'entropie Calcul variationnel Index des auteurs Index des sujets

@article{doi105860choice333933,
    title = "Minimisation de la génération d'entropie : la méthode d'optimisation thermodynamique des systèmes de taille finie et des processus en temps fini",
    year = "1996",
    journal = "Choice Reviews Online",
    abstract = "Liste des symboles Concepts et lois de la thermodynamique Définitions Systèmes fermés Systèmes ouverts Le théorème de la quantité de mouvement Étapes utiles pour résoudre des problèmes Le diagramme Interaction Température-Energie et le diagramme Interaction Entropie-Energie Problèmes Génération d'entropie et destruction d'exergie Le théorème de Gouy-Stodola Systèmes communiquant avec plus d'un réservoir de chaleur Systèmes adiabatiques Analyse d'exergie des processus d'écoulement permanent Analyse d'exergie des processus non d'écoulement Caractéristiques des systèmes et processus irréversibles Problèmes Génération d'entropie dans l'écoulement des fluides Relation entre génération d'entropie et dissipation visqueuse Écoulement laminaire Écoulement turbulent La théorie du flambage de transition Écoulement turbulent isotherme Génération d'entropie dans le transfert de chaleur Taux local de génération d'entropie dans le transfert de chaleur convectif Frottement des fluides vs. transfert de chaleur Irréversibilité Écoulements internes Écoulements externes Conduction Transfert de masse par convection Techniques d'amélioration du transfert de chaleur dans les échangeurs de chaleur Problèmes Échangeurs de chaleur Échangeurs de chaleur à contre-courant Échangeurs de chaleur avec chute de pression négligeable Irréversibilité La structure en trois parties de l'irréversibilité des échangeurs de chaleur Échangeurs de chaleur à écoulement diphasique Autres études sur la génération d'entropie dans les échangeurs de chaleur Distribution de la surface des échangeurs de chaleur sur l'échelle de température absolue Distribution de la surface de transfert de chaleur dans les échangeurs de chaleur à contre-courant Problèmes Systèmes d'isolation Centrales électriques et installations de réfrigération comme systèmes d'isolation Génération d'entropie dans une isolation à géométrie fixe Régime de refroidissement continu optimal Échangeurs de chaleur à contre-courant comme isolations unidimensionnelles Isolations intermédiaires Refroidissement ou chauffage intermédiaire des systèmes d'isolation pour les centrales électriques et les installations de réfrigération Problèmes Systèmes de stockage Stockage de chaleur sensible Processus de chauffage et de refroidissement optimaux soumis à une contrainte de temps Stockage chaud vs. stockage froid Stockage de chaleur latente Modèle de génération d'énergie avec fuite de chaleur de contournement et deux échangeurs de chaleur de taille finie Centrale électrique vue comme une isolation entre la source de chaleur et l'environnement Centrale électrique à cycle combiné Température optimale de la chambre de combustion Autres études d'optimisation de centrales électriques Pourquoi la puissance maximale signifie un taux de génération d'entropie minimal Puissance maximale à partir de l'écoulement des fluides Problèmes Modèles de génération d'énergie solaire-thermique avec pertes de chaleur du collecteur vers l'environnement Pertes de chaleur collecteur-environnement et échangeur de chaleur collecteur-moteur Pertes de chaleur collecteur-environnement et échangeur de chaleur moteur-environnement Stockage par fusion Centrale électrique solaire extraterrestre Collecteurs non isothermes Conditions variables Autres domaines de conversion d'énergie solaire Études de problèmes Réfrigération Modèle d'installation de réfrigération avec irréversibilités de transfert de chaleur Modèle avec fuite de chaleur en parallèle avec un compartiment réversible Modèle avec échangeur de chaleur à l'extrémité froide et échangeur de chaleur à température ambiante Minimisation de la génération d'entropie de la fuite de chaleur Problèmes de fonctionnement dépendant du temps Décongélation des réfrigérateurs Nettoyage de l'échangeur de chaleur d'une centrale électrique Centrales électriques entraînées par le chauffage provenant d'un lit de roche sèche chaude Taux maximal de production de glace Problèmes Annexes Taux local de génération d'entropie Calcul variationnel Index des auteurs Index des sujets",
    url = "https://doi.org/10.5860/choice.33-3933",
    doi = "10.5860/choice.33-3933",
    openalex = "W586644502"
}

Partie I. Conception de moteurs pour un nouvel avion à 600 places : 1. Le nouvel avion de grande taille - exigences et contexte 2. L'aérodynamique de l'avion 3. La création de poussée dans un moteur à réaction 4. Le cycle à turbine à gaz 5. Le principe et la disposition des moteurs à réaction 6. Mécanique des fluides élémentaire des gaz compressibles 7. Sélection du taux de contournement 8. Échelle dynamique et analyse dimensionnelle 9. Turbomachines : compresseurs et turbines 10. Aperçu de la conception des moteurs civils Partie II. Caractéristiques des composants du moteur et appariement des moteurs : 11. Caractéristiques des composants 12. Appariement des moteurs hors régime de conception Partie III. La conception des moteurs pour un nouvel avion de combat : 13. Un nouvel avion de combat 14. Portance, traînée et effets des manœuvres 15. Moteurs pour avions de combat 16. Point de conception pour un avion de combat 17. Moteurs de combat hors régime de conception 18. Turbomachines pour avions de combat Partie IV. Retour au moteur civil : 19. Retour au moteur de transport civil 20. Conclusion.

@book{openalexw1727565109,
    author = "Cumpsty, N. A.",
    title = "Jet Propulsion: A Simple Guide to the Aerodynamic and Thermodynamic Design and Performance of Jet Engines",
    year = "1997",
    journal = "Medical Entomology and Zoology",
    abstract = "Partie I. Conception de moteurs pour un nouvel avion à 600 places : 1. Le nouvel avion de grande taille - exigences et contexte 2. L'aérodynamique de l'avion 3. La création de poussée dans un moteur à réaction 4. Le cycle à turbine à gaz 5. Le principe et la disposition des moteurs à réaction 6. Mécanique des fluides élémentaire des gaz compressibles 7. Sélection du taux de contournement 8. Échelle dynamique et analyse dimensionnelle 9. Turbomachines : compresseurs et turbines 10. Aperçu de la conception des moteurs civils Partie II. Caractéristiques des composants du moteur et appariement des moteurs : 11. Caractéristiques des composants 12. Appariement des moteurs hors régime de conception Partie III. La conception des moteurs pour un nouvel avion de combat : 13. Un nouvel avion de combat 14. Portance, traînée et effets des manœuvres 15. Moteurs pour avions de combat 16. Point de conception pour un avion de combat 17. Moteurs de combat hors régime de conception 18. Turbomachines pour avions de combat Partie IV. Retour au moteur civil : 19. Retour au moteur de transport civil 20. Conclusion.",
    openalex = "W1727565109"
}

@article{doi101016s0360128597000348,
    author = "Graboski, Michael S. et McCormick, Robert L.",
    title = "Combustion of fat and vegetable oil derived fuels in diesel engines",
    year = "1998",
    journal = "Progress in Energy and Combustion Science",
    url = "https://doi.org/10.1016/s0360-1285(97)00034-8",
    doi = "10.1016/s0360-1285(97)00034-8",
    openalex = "W2017658150"
}

Ce document aborde les problèmes liés à la détermination précise de l'énergie brute de dégagement de chaleur. L'ampleur des erreurs d'analyse et de mesure a été quantifiée à l'aide de données de pression de moteur à essence simulées et mesurées. Cela a révélé que le calcul de l'énergie brute de dégagement de chaleur est très sensible au rapport des chaleurs spécifiques supposé, au transfert de chaleur du mélange vers les parois et aux erreurs des données de pression. Deux modèles améliorés de dégagement de chaleur ont été proposés et étudiés davantage, montrant qu'ils offrent généralement de bonnes performances pour des applications spécifiques, bien que des travaux supplémentaires soient nécessaires pour quantifier pleinement leur précision.

@article{doi104271981052,
    author = "Brunt, Michael F. J. et Rai, Harjit et Emtage, Andrew L.",
    title = "The Calculation of Heat Release Energy from Engine Cylinder Pressure Data",
    year = "1998",
    journal = "SAE technical papers on CD-ROM/SAE technical paper series",
    abstract = "This paper addresses issues associated with the accurate determination of gross heat release energy. The magnitude of analysis and measurement errors has been quantified using simulated and measured gasoline engine pressure data. This has revealed that calculated gross heat release is very sensitive to the assumed ratio of specific heats, charge to wall heat transfer and pressure data errors. Two improved heat release models have been proposed and further investigated and shown to generally give good performance for specific applications although further work is required to fully quantify their accuracy.",
    url = "https://doi.org/10.4271/981052",
    doi = "10.4271/981052",
    openalex = "W1526513898",
    references = "doi104271841359"
}

I Racines historiques : des moteurs thermiques à la cosmologie 1 Concepts de base et la loi des gaz 2 Le premier principe de la thermodynamique 3 Le deuxième principe de la thermodynamique et la flèche du temps 4 L'entropie dans le domaine des réactions chimiques II Thermodynamique d'équilibre 5 Principes d'extrémum et relations générales de la thermodynamique 6 Thermodynamique de base des gaz, liquides et solides 7 Thermodynamique des changements de phase 8 Thermodynamique des solutions 9 Thermodynamique des transformations chimiques 10 Champs et degrés de liberté internes 11 Thermodynamique du rayonnement III Fluctuations et stabilité 12 La théorie de la stabilité de Gibbs 13 Phénomènes critiques et capacité calorifique configurationnelle 14 Productions d'entropie, fluctuations et petits systèmes IV Thermodynamique hors équilibre linéaire 15 Thermodynamique hors équilibre : les fondements 16 Thermodynamique hors équilibre : le régime linéaire 17 État stationnaire hors équilibre et leur stabilité : régime linéaire V Ordre par fluctuations 18 Thermodynamique non linéaire 19 Structures dissipatives 20 Éléments de thermodynamique statistique 21 Auto-organisation et structures dissipatives dans la nature

@article{doi105860choice364495,
    title = "Thermodynamique moderne : des moteurs thermiques aux structures dissipatives",
    year = "1999",
    journal = "Choice Reviews Online",
    abstract = "I Racines historiques : des moteurs thermiques à la cosmologie 1 Concepts de base et la loi des gaz 2 Le premier principe de la thermodynamique 3 Le deuxième principe de la thermodynamique et la flèche du temps 4 L'entropie dans le domaine des réactions chimiques II Thermodynamique d'équilibre 5 Principes d'extrémum et relations générales de la thermodynamique 6 Thermodynamique de base des gaz, liquides et solides 7 Thermodynamique des changements de phase 8 Thermodynamique des solutions 9 Thermodynamique des transformations chimiques 10 Champs et degrés de liberté internes 11 Thermodynamique du rayonnement III Fluctuations et stabilité 12 La théorie de la stabilité de Gibbs 13 Phénomènes critiques et capacité calorifique configurationnelle 14 Productions d'entropie, fluctuations et petits systèmes IV Thermodynamique hors équilibre linéaire 15 Thermodynamique hors équilibre : les fondements 16 Thermodynamique hors équilibre : le régime linéaire 17 État stationnaire hors équilibre et leur stabilité : régime linéaire V Ordre par fluctuations 18 Thermodynamique non linéaire 19 Structures dissipatives 20 Éléments de thermodynamique statistique 21 Auto-organisation et structures dissipatives dans la nature",
    url = "https://doi.org/10.5860/choice.36-4495",
    doi = "10.5860/choice.36-4495",
    openalex = "W1590304060"
}

Cette étude portait sur le taux de transfert de chaleur des gaz de travail vers les parois de la chambre de combustion des moteurs à combustion interne. La formule numérique pour estimer le transfert de chaleur vers la paroi de la chambre de combustion a été dérivée de l'analyse théorique et de l'expérience, qui ont utilisé la chambre de combustion à volume constant et le moteur à essence réel. En conséquence, le transfert de chaleur moyen dans le moteur à combustion interne devient possible à estimer en mesurant la pression du cylindre. De plus, la formule numérique dérivée se forme avec des variables tout à fait simples. Par conséquent, elle est très utile pour la conception des moteurs.

@article{doi1042712000010300,
    author = "Suzuki, Takashi et Oguri, Y. et Yoshida, Masatake",
    title = "Transfert de chaleur dans les moteurs à combustion interne",
    year = "2000",
    journal = "SAE technical papers sur CD-ROM/Série de documents techniques SAE",
    abstract = "Cette étude portait sur le taux de transfert de chaleur des gaz de travail vers les parois de la chambre de combustion des moteurs à combustion interne. La formule numérique pour estimer le transfert de chaleur vers la paroi de la chambre de combustion a été dérivée de l'analyse théorique et de l'expérience, qui ont utilisé la chambre de combustion à volume constant et le moteur à essence réel. En conséquence, le transfert de chaleur moyen dans le moteur à combustion interne devient possible à estimer en mesurant la pression du cylindre. De plus, la formule numérique dérivée se forme avec des variables tout à fait simples. Par conséquent, elle est très utile pour la conception des moteurs.",
    url = "https://doi.org/10.4271/2000-01-0300",
    doi = "10.4271/2000-01-0300",
    openalex = "W1542611850"
}

Dans une lettre récente (J. Phys. Chem. A, 2001, 105,1), nous avons soutenu que, bien que toutes les principales tables thermochimiques recommandent une valeur de (OH) basée sur une approche spectroscopique, la valeur correcte est inférieure de 0,5 kcal/mol, comme déterminé à partir d'un cycle d'ions. Dans cet article, nous développons et complétons à la fois les arguments expérimentaux et théoriques présentés dans la lettre. En particulier, trois expériences distinctes (mesures de photoionisation à ions sélectionnés par masse, mesures de spectroscopie photoélectronique par ionisation par champ pulsé, et mesures de coïncidence photoélectron-photoion) utilisant le cycle des ions positifs pour dériver l'énergie de liaison O−H sont montrées comme convergent vers une valeur consensus de l'énergie d'apparition AE0(OH+/H2O) = 146117 ± 24 cm-1 (18,1162 ± 0,0030 eV). Avec la valeur la plus précise actuellement disponible d'énergie cinétique nulle de photoionisation pour l'énergie d'ionisation IE(OH) = 104989 ± 2 cm-1, corroborée par de nombreuses mesures photoélectroniques, cela conduit à D0(H−OH) = 41128 ± 24 cm-1 = 117,59 ± 0,07 kcal/mol. Cela correspond à ΔHf0(OH) = 8,85 ± 0,07 kcal/mol et implique D0(OH) = 35593 ± 24 cm-1 = 101,76 ± 0,07 kcal/mol. Ces résultats sont entièrement soutenus par les calculs théoriques les plus sophistiqués jamais effectués sur le système HxO, CCSD(T)/aug-cc-pVnZ, n = Q, 5, 6 et 7, extrapolés à la limite CBS et incluant des corrections pour les effets cœur-valeur, les effets relativistes scalaires, la récupération incomplète de la corrélation et les corrections de Born−Oppenheimer diagonales. Ces calculs ont une erreur théorique estimée de ≤0,2 kcal/mol basée sur les propriétés de convergence de l'ensemble de base. Ils reproduisent les résultats expérimentaux pour les énergies de dissociation, les énergies d'atomisation et les énergies d'ionisation pour le système HxO à l'intérieur de 0,0−0,2 kcal/mol. En revanche, les valeurs précédemment acceptées des deux énergies de dissociation de liaison successives de l'eau diffèrent des valeurs actuelles de 0,5 kcal/mol. Ces valeurs ont été dérivées des déterminations spectroscopiques de D0(OH) en utilisant une très courte extrapolation de Birge−Sponer sur OH/OD A1Σ+. Cependant, sur la base d'un calcul de la courbe d'énergie potentielle de l'état A (avec une fonction d'onde d'excitation simple et double multiréférence et un ensemble de base aug-cc-pV5Z) et d'une réanalyse exhaustive des données mesurées originales sur les états A et B de OH, l'extrapolation de Birge−Sponer peut être démontrée comme sous-estimant significativement l'énergie de dissociation de liaison, bien que seul le dernier niveau vibrationnel n'ait pas été observé expérimentalement. Les valeurs recommandées de cet article affectent un grand nombre d'autres grandeurs thermochimiques qui dépendent directement ou indirectement de D0(H−OH), D0(OH), ou. Cela est illustré par une analyse de plusieurs enthalpies de réaction, enthalpies de déprotonation et affinités protoniques.

@article{doi101021jp013909s,
    author = "Ruščić, Branko and Wagner, Albert F. and Harding, Lawrence B. and Asher, Robert L. and Feller, David and Dixon, David A. and Peterson, Kirk A. and Song, Yang and Qian, Ximei and Ng, C. Y. and Liu, Jianbo and Chen, Wenwu and Schwenke, David W.",
    title = "On the Enthalpy of Formation of Hydroxyl Radical and Gas-Phase Bond Dissociation Energies of Water and Hydroxyl",
    year = "2002",
    journal = "The Journal of Physical Chemistry A",
    abstract = "Dans une récente lettre (J. Phys. Chem. A, 2001, 105,1), nous avons soutenu que, bien que tous les principaux tableaux thermochimiques recommandent une valeur de (OH) basée sur une approche spectroscopique, la valeur correcte est inférieure de 0,5 kcal/mol, comme déterminé à partir d'un cycle ionique. Dans cet article, nous développons et complétons les arguments expérimentaux et théoriques présentés dans la lettre. En particulier, trois expériences distinctes (mesures de photoionisation à ions sélectionnés par masse, mesures de spectroscopie photoélectronique par ionisation par champ pulsé, et mesures de coïncidence photoélectron-photoion) utilisant le cycle des ions positifs pour dériver l'énergie de liaison O−H sont montrées converger vers une valeur consensus de l'énergie d'apparition AE0(OH+/H2O) = 146117 ± 24 cm-1 (18,1162 ± 0,0030 eV). Avec la valeur la plus précise actuellement disponible d'énergie de photoionisation à énergie cinétique nulle pour l'énergie d'ionisation IE(OH) = 104989 ± 2 cm-1, corroborée par de nombreuses mesures photoélectroniques, cela conduit à D0(H−OH) = 41128 ± 24 cm-1 = 117,59 ± 0,07 kcal/mol. Cela correspond à ΔHf0(OH) = 8,85 ± 0,07 kcal/mol et implique D0(OH) = 35593 ± 24 cm-1 = 101,76 ± 0,07 kcal/mol. Ces résultats sont entièrement soutenus par les calculs théoriques les plus sophistiqués jamais effectués sur le système HxO, CCSD(T)/aug-cc-pVnZ, n = Q, 5, 6 et 7, extrapolés à la limite CBS et incluant des corrections pour les effets cœur-valeur, les effets relativistes scalaires, la récupération incomplète de la corrélation et les corrections de Born−Oppenheimer diagonales. Ces calculs ont une erreur théorique estimée de ≤0,2 kcal/mol basée sur les propriétés de convergence de la base. Ils reproduisent les résultats expérimentaux pour les énergies de dissociation, les énergies d'atomisation et les énergies d'ionisation pour le système HxO à moins de 0,0−0,2 kcal/mol. En revanche, les valeurs précédemment acceptées des deux énergies de dissociation de liaison successives de l'eau diffèrent des valeurs actuelles de 0,5 kcal/mol. Ces valeurs ont été dérivées des déterminations spectroscopiques de D0(OH) en utilisant une très courte extrapolation de Birge−Sponer sur OH/OD A1Σ+. Cependant, sur la base d'un calcul de la courbe d'énergie potentielle de l'état A (avec une fonction d'onde à excitation simple et double multiréférence et une base aug-cc-pV5Z) et d'une réanalyse exhaustive des données mesurées originales sur les états A et B de OH, l'extrapolation de Birge−Sponer peut être démontrée sous-estimer significativement l'énergie de dissociation de liaison, bien que seul le dernier niveau vibrationnel n'ait pas été observé expérimentalement. Les valeurs recommandées de cet article affectent un grand nombre d'autres grandeurs thermochimiques qui dépendent directement ou indirectement de D0(H−OH), D0(OH) ou. Cela est illustré par une analyse de plusieurs enthalpies de réaction, d'enthalpies de déprotonation et d'affinités protoniques.",
    url = "https://doi.org/10.1021/jp013909s",
    doi = "10.1021/jp013909s",
    openalex = "W2163746642"
}

@article{doi101016jpecs200510001,
    author = "Rakopoulos, C.D. et Giakoumis, Evangelos G.",
    title = "Analyses de la deuxième loi appliquées au fonctionnement des moteurs à combustion interne",
    year = "2006",
    journal = "Progress in Energy and Combustion Science",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.pecs.2005.10.001",
    doi = "10.1016/j.pecs.2005.10.001",
    openalex = "W1995951980",
    references = "doi104271670931"
}

Résumé Une théorie thermodynamique pour la tension ou l'énergie libre générée par un convertisseur d'énergie solaire quantique, récemment proposée, est développée ici d'une manière plus directe et plus simple. Nous considérons séparément la luminescence et la conversion d'un seul photon du rayonnement incident. Le bilan énergie/entropie pour le processus de conversion donne une expression pour la tension sous une forme familière de la thermodynamique classique du travail effectué par le moteur thermique. Un bilan similaire pour l'absorption et l'émission de lumière donne une expression pour la génération d'entropie irréversible qui réduit la tension en circuit ouvert générée par la cellule solaire. Des expressions détaillées pour les pertes dues à des mécanismes individuels, y compris la recombinaison non radiative, sont obtenues en utilisant une approximation où les photons dans les faisceaux incidents et émis sont modélisés comme un gaz idéal bidimensionnel. (© 2008 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)

@article{doi101002pssa200880460,
    author = "Markvart, Tom",
    title = "Cellule solaire en tant que moteur thermique : analyse énergie–entropie de la conversion photovoltaïque",
    year = "2008",
    journal = "physica status solidi (a)",
    abstract = "Résumé Une théorie thermodynamique pour la tension ou l'énergie libre générée par un convertisseur d'énergie solaire quantique, récemment proposée, est développée ici d'une manière plus directe et plus simple. Nous considérons séparément la luminescence et la conversion d'un seul photon du rayonnement incident. Le bilan énergie/entropie pour le processus de conversion donne une expression pour la tension sous une forme familière de la thermodynamique classique du travail effectué par le moteur thermique. Un bilan similaire pour l'absorption et l'émission de lumière donne une expression pour la génération d'entropie irréversible qui réduit la tension en circuit ouvert générée par la cellule solaire. Des expressions détaillées pour les pertes dues à des mécanismes individuels, y compris la recombinaison non radiative, sont obtenues en utilisant une approximation où les photons dans les faisceaux incidents et émis sont modélisés comme un gaz idéal bidimensionnel. (© 2008 WILEY‐VCH Verlag GmbH \& Co. KGaA, Weinheim)",
    url = "https://doi.org/10.1002/pssa.200880460",
    doi = "10.1002/pssa.200880460",
    openalex = "W2117902597",
    references = "doi101016092702489390098n, doi101016b9780444508867x50000, doi101016jtsf200612105, doi101016s0079672700000033, doi101016s0079672798000123, doi10106311736034, doi10106312766857, doi101088146442581001015008, doi101103physrevb76085303, doi10111911934738"
}

@article{doi101016jrser200808003,
    author = "Sahoo, Bibhuti B. et Sahoo, Niranjan et Saha, Ujjwal K.",
    title = "Effet des paramètres du moteur et du type de carburant gazeux sur les performances des moteurs diesel à double carburant gaz—Une revue critique",
    year = "2008",
    journal = "Renewable and Sustainable Energy Reviews",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.rser.2008.08.003",
    doi = "10.1016/j.rser.2008.08.003",
    openalex = "W1967903134"
}

@article{doi101016jpecs200908001,
    author = "Verhelst, Sebastian et Wallner, Thomas",
    title = "Moteurs à combustion interne alimentés à l'hydrogène",
    year = "2009",
    journal = "Progress in Energy and Combustion Science",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.pecs.2009.08.001",
    doi = "10.1016/j.pecs.2009.08.001",
    openalex = "W3103675312",
    references = "doi104271670931"
}

@article{doi101016jpecs201302001,
    author = "Kuravi, Sarada et Trahan, Jamie et Goswami, D. Yogi et Rahman, Muhammad M. et Stefanakos, Elias",
    title = "Technologies et systèmes de stockage d'énergie thermique pour les centrales solaires à concentration",
    year = "2013",
    journal = "Progress in Energy and Combustion Science",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.pecs.2013.02.001",
    doi = "10.1016/j.pecs.2013.02.001",
    openalex = "W1986823125",
    references = "doi105860choice333933"
}

@article{doi101016jpecs201305002,
    author = "Saxena, Samveg et Bedoya, Iván D.",
    title = "Phénomènes fondamentaux affectant la combustion à basse température et les moteurs HCCI, limites de charge élevée et stratégies pour étendre ces limites",
    year = "2013",
    journal = "Progress in Energy and Combustion Science",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.pecs.2013.05.002",
    doi = "10.1016/j.pecs.2013.05.002",
    openalex = "W2063807605",
    references = "doi104271670931"
}

@article{doi101016japenergy201509016,
    author = "Xu, Ben et Li, Peiwen et Chan, Cholik",
    title = "Application of phase change materials for thermal energy storage in concentrated solar thermal power plants: A review to recent developments",
    year = "2015",
    journal = "Applied Energy",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2015.09.016",
    doi = "10.1016/j.apenergy.2015.09.016",
    openalex = "W1803690640",
    references = "doi105860choice333933"
}

@misc{chandra2016energy,
    author = "Chandra, Sanjeev",
    title = "Énergie, Entropie et Moteurs",
    year = "2016",
    url = "https://doi.org/10.1002/9781119013167",
    doi = "10.1002/9781119013167",
    openalex = "W4229868863"
}

Les performances et la croissance des centres de données HPC sont désormais limitées par le coût et la puissance. Un centre de données rentable et un centre de données économe en énergie sont trop souvent exclusifs l'un de l'autre, mais ils ne doivent pas l'être. Le refroidissement par liquide est un domaine qui, lorsqu'il est bien réalisé, peut améliorer à la fois les coûts et l'efficacité énergétique. La conception des systèmes de refroidissement par liquide commence généralement par les classes de centres de données de refroidissement par liquide de l'ASHRAE. Ces classes fournissent des directives aux concepteurs de systèmes de refroidissement des installations de centres de données et aux fabricants d'équipements électroniques en fournissant une base commune et une compréhension des conditions d'interface entre le refroidissement et les équipements informatiques. De plus, les classes de refroidissement par liquide suggèrent également des équipements de refroidissement possibles pour une classe de centre de données donnée. En raison de la prescription d'équipements de refroidissement susmentionnée, une perception existe selon laquelle le passage des environnements de classe W1/W2 aux classes W3 ou W4 représente une efficacité énergétique accrue lors du fonctionnement des équipements informatiques. Dans cet article, nous montrons que ce n'est pas universellement le cas et explorons une approche plus détaillée et technique pour optimiser à la fois le coût et l'efficacité énergétique. La gamme de paramètres inclut les conditions géographiques et climatiques, l'état de l'infrastructure de refroidissement du centre de données existante (nouveau terrain, rénovation, remplacement de grappe, extension) et l'architecture de refroidissement par liquide au niveau informatique. Grâce à cette analyse, nous montrons que pour un fonctionnement économe en énergie des équipements informatiques, il existe une température de fonctionnement liquide optimale qui peut également fournir le coût total de possession (TCO) le plus bas. Cette température peut orienter le bon investissement en capital ainsi que réduire les frais opérationnels de l'installation et les frais opérationnels informatiques. Nous explorons également l'impact sur la fiabilité, l'architecture de contrôle, l'utilisation de métriques d'efficacité, les performances de calcul de grappe et les opportunités de réutilisation de l'énergie.

@article{doi101109itherm20167517615,
    author = "Patterson, Michael K. et Krishnan, Shankar et Walters, John M.",
    title = "Sur l'efficacité énergétique des centres de données HPC refroidis par liquide",
    year = "2016",
    abstract = "Les performances et la croissance des centres de données HPC sont désormais limitées par le coût et la puissance. Un centre de données rentable et un centre de données économe en énergie sont trop souvent exclusifs l'un de l'autre, mais ils ne doivent pas l'être. Le refroidissement par liquide est un domaine qui, lorsqu'il est bien réalisé, peut améliorer à la fois les coûts et l'efficacité énergétique. La conception des systèmes de refroidissement par liquide commence généralement par les classes de centres de données de refroidissement par liquide de l'ASHRAE. Ces classes fournissent des directives aux concepteurs de systèmes de refroidissement des installations de centres de données et aux fabricants d'équipements électroniques en fournissant une base commune et une compréhension des conditions d'interface entre le refroidissement et les équipements informatiques. De plus, les classes de refroidissement par liquide suggèrent également des équipements de refroidissement possibles pour une classe de centre de données donnée. En raison de la prescription d'équipements de refroidissement susmentionnée, une perception existe selon laquelle le passage des environnements de classe W1/W2 aux classes W3 ou W4 représente une efficacité énergétique accrue lors du fonctionnement des équipements informatiques. Dans cet article, nous montrons que ce n'est pas universellement le cas et explorons une approche plus détaillée et technique pour optimiser à la fois le coût et l'efficacité énergétique. La gamme de paramètres inclut les conditions géographiques et climatiques, l'état de l'infrastructure de refroidissement du centre de données existante (nouveau terrain, rénovation, remplacement de grappe, extension) et l'architecture de refroidissement par liquide au niveau informatique. Grâce à cette analyse, nous montrons que pour un fonctionnement économe en énergie des équipements informatiques, il existe une température de fonctionnement liquide optimale qui peut également fournir le coût total de possession (TCO) le plus bas. Cette température peut orienter le bon investissement en capital ainsi que réduire les frais opérationnels de l'installation et les frais opérationnels informatiques. Nous explorons également l'impact sur la fiabilité, l'architecture de contrôle, l'utilisation de métriques d'efficacité, les performances de calcul de grappe et les opportunités de réutilisation de l'énergie.",
    url = "https://doi.org/10.1109/itherm.2016.7517615",
    doi = "10.1109/itherm.2016.7517615",
    openalex = "W2494849112"
}

Cette étude examine les analyses d'énergie et d'entropie d'un moteur turbojet expérimental construit au Laboratoire de Test-Cell de la Faculté d'Aéronautique et d'Astronautique de l'Université Anadolu. La loi des mouvements et le modèle du cycle thermodynamique de Brayton sont utilisés à cette fin. Les processus (c'est-à-dire la compression, la combustion et l'expansion) sont simulés dans des diagrammes P-v, T-s et h-s. De plus, la deuxième loi de la thermodynamique est appliquée au modèle de cycle pour effectuer l'analyse d'entropie. Une répartition de la puissance gaspillée et de la puissance de poussée, l'efficacité globale (basée sur l'énergie, première loi de l'efficacité), ainsi que la consommation spécifique de carburant et la poussée spécifique du moteur ont été calculées lors des analyses. Les résultats de l'étude montrent également la valeur de changement d'entropie dans les composants du moteur en raison des irréversibilités et des inefficacités. En conclusion, il est attendu que cette étude soit utile pour étudier les futurs designs et travaux de recherche sur des turbojets d'avions similaires, des unités de puissance auxiliaires et des systèmes de puissance de drones cibles.

@article{doi1018038aubtda279861,
    author = "Turan, Önder",
    title = "ANALYSES D'ÉNERGIE ET D'ENTROPIE D'UN MOTEUR TURBOJET EXPÉRIMENTAL POUR UNE APPLICATION DRONE CIBLE",
    year = "2016",
    journal = "Journal de l'Université Anadolu des Sciences et de la Technologie-A Sciences appliquées et Ingénierie",
    abstract = "Cette étude examine les analyses d'énergie et d'entropie d'un moteur turbojet expérimental construit au Laboratoire de Test-Cell de la Faculté d'Aéronautique et d'Astronautique de l'Université Anadolu. La loi des mouvements et le modèle du cycle thermodynamique de Brayton sont utilisés à cette fin. Les processus (c'est-à-dire la compression, la combustion et l'expansion) sont simulés dans des diagrammes P-v, T-s et h-s. De plus, la deuxième loi de la thermodynamique est appliquée au modèle de cycle pour effectuer l'analyse d'entropie. Une répartition de la puissance gaspillée et de la puissance de poussée, l'efficacité globale (basée sur l'énergie, première loi de l'efficacité), ainsi que la consommation spécifique de carburant et la poussée spécifique du moteur ont été calculées lors des analyses. Les résultats de l'étude montrent également la valeur de changement d'entropie dans les composants du moteur en raison des irréversibilités et des inefficacités. En conclusion, il est attendu que cette étude soit utile pour étudier les futurs designs et travaux de recherche sur des turbojets d'avions similaires, des unités de puissance auxiliaires et des systèmes de puissance de drones cibles.",
    url = "https://doi.org/10.18038/aubtda.279861",
    doi = "10.18038/aubtda.279861",
    openalex = "W2582725715",
    references = "doi101016jenergy201203030, doi101016jenergy201305064, doi101016jenergy201407029, doi101016jenergy201504025, doi101016jenergy201504026, doi101504ijex2012049738, doi101515tjj20150030, openalexw1727565109, openalexw2169574411"
}

@article{doi101016jenconman201707024,
    author = "Li, Deyou et Wang, Hongjie et Qin, Yonglin et Han, Lei et Wei, Xianzhu et Qin, Daqing",
    title = "Analyse de la production d'entropie de la caractéristique d'hystérésis d'un modèle de pompe-turbine",
    year = "2017",
    journal = "Energy Conversion and Management",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.enconman.2017.07.024",
    doi = "10.1016/j.enconman.2017.07.024",
    openalex = "W2734691667",
    references = "doi105860choice333933"
}

@article{doi101016jrser201701001,
    author = "Mahmudul, H.M. et Hagos, Ftwi Yohaness et Mamat, Rizalman et Adam, A. Abdul et Ishak, Wan Faizal Wan et Alenezi, R.",
    title = "Production, characterization and performance of biodiesel as an alternative fuel in diesel engines – A review",
    year = "2017",
    journal = "Renewable and Sustainable Energy Reviews",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.01.001",
    doi = "10.1016/j.rser.2017.01.001",
    openalex = "W2579178478",
    references = "doi101016japenergy201009029, doi101016jfuel201112063"
}

Résumé La génération d'entropie et l'efficacité énergétique des turboréacteurs deviennent une préoccupation majeure ces dernières années en raison de l'augmentation des coûts du carburant et de l'impact environnemental des émissions aéronautiques. Cette étude décrit le calcul de la génération d'entropie pour un turboréacteur à haut taux de dilution CFM56-7B à deux arbres, largement utilisé sur des avions à corps étroit à courte et moyenne portée. Des analyses de génération d'entropie et de puissance sont effectuées pour les cinq principaux composants du moteur, en obtenant des diagrammes température-entropie, entropie-enthalpie et pression-volume à une force de poussée au décollage d'≈121 kN. Dans cette étude, la production d'entropie maximale est déterminée à 0,8504 kJ/kg K dans le brûleur, tandis que la génération d'entropie minimale est observée dans le compresseur à basse pression avec une valeur de 0,0025 kJ/kg K. De plus, l'efficacité globale du turboréacteur est déterminée à 14 %, tandis que les efficacités propulsives et thermiques du moteur sont respectivement de 35 % et 40 %. En conclusion, cette étude vise à montrer l'augmentation de l'entropie due aux irréversibilités et la dimension de la puissance produite dans les composants du moteur pour les turboréacteurs commerciaux et les centrales de cogénération à dérivés aéronautiques.

@article{doi101515tjj20170053,
    author = "Cilgin, Mehmet Emin et Turan, Önder",
    title = "Calcul de la génération d'entropie d'un turboréacteur : le cas du CFM56-7B",
    year = "2017",
    journal = "International Journal of Turbo and Jet Engines",
    abstract = "Résumé La génération d'entropie et l'efficacité énergétique des turboréacteurs deviennent une préoccupation majeure ces dernières années en raison de l'augmentation des coûts du carburant et de l'impact environnemental des émissions aéronautiques. Cette étude décrit le calcul de la génération d'entropie pour un turboréacteur à haut taux de dilution CFM56-7B à deux arbres, largement utilisé sur des avions à corps étroit à courte et moyenne portée. Des analyses de génération d'entropie et de puissance sont effectuées pour les cinq principaux composants du moteur, en obtenant des diagrammes température-entropie, entropie-enthalpie et pression-volume à une force de poussée au décollage d'≈121 kN. Dans cette étude, la production d'entropie maximale est déterminée à 0,8504 kJ/kg K dans le brûleur, tandis que la génération d'entropie minimale est observée dans le compresseur à basse pression avec une valeur de 0,0025 kJ/kg K. De plus, l'efficacité globale du turboréacteur est déterminée à 14 %, tandis que les efficacités propulsives et thermiques du moteur sont respectivement de 35 % et 40 %. En conclusion, cette étude vise à montrer l'augmentation de l'entropie due aux irréversibilités et la dimension de la puissance produite dans les composants du moteur pour les turboréacteurs commerciaux et les centrales de cogénération à dérivés aéronautiques.",
    url = "https://doi.org/10.1515/tjj-2017-0053",
    doi = "10.1515/tjj-2017-0053",
    openalex = "W2773129121",
    references = "doi1018038aubtda279861"
}

@article{doi101016japenergy201809022,
    author = "Hoang, Anh Tuan",
    title = "Récupération de la chaleur perdue des moteurs diesel basée sur le cycle de Rankine organique",
    year = "2018",
    journal = "Applied Energy",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2018.09.022",
    doi = "10.1016/j.apenergy.2018.09.022",
    openalex = "W2891833385",
    references = "doi101016jrser201204013"
}

@article{doi101016jpecs201810001,
    author = "Verhelst, Sebastian et Turner, James et Sileghem, Louis et Vancoillie, Jeroen",
    title = "Méthanol comme carburant pour moteurs à combustion interne",
    year = "2018",
    journal = "Progress in Energy and Combustion Science",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.pecs.2018.10.001",
    doi = "10.1016/j.pecs.2018.10.001",
    openalex = "W2898011573",
    references = "doi101002kin20218"
}

@article{doi101016jenergy201907103,
    author = "Metin, Ece Yurdusevimli et Aygün, Hakan",
    title = "Aspects énergétiques et de puissance d'un moteur de drone cible expérimental sous charges de contrôleur non linéaire",
    year = "2019",
    journal = "Energy",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.energy.2019.07.103",
    doi = "10.1016/j.energy.2019.07.103",
    openalex = "W2961684566",
    references = "doi1018038aubtda279861"
}

@article{doi101016jenergy2020118261,
    author = "Aygün, Hakan et Cilgin, Mehmet Emin et Ekmekçi, İsmail et Turan, Önder",
    title = "Optimisation de l'énergie et des performances d'un moteur à cycle adaptatif pour les avions de combat de nouvelle génération",
    year = "2020",
    journal = "Energy",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.energy.2020.118261",
    doi = "10.1016/j.energy.2020.118261",
    openalex = "W3044351583",
    references = "doi1018038aubtda279861"
}

Ce papier redessine et montre le diagramme pression-volume Pv et le diagramme T-S du cycle de Carnot, du moteur Otto et du moteur turboalimenté Zhou. Il imite l'analyse thermodynamique des turbines à vapeur ou à gaz, prend en compte le travail de transport, et redérive la formule de l'efficacité thermique idéale des moteurs Otto, qui est très différente de celle actuelle. Il est constaté que la thermodynamique actuelle des moteurs à combustion (IC) a négligé le travail de transport et l'augmentation d'entropie dans le tuyau d'échappement, a surévalué l'efficacité thermique idéale, et constitue une ligne erronée dans le diagramme température-entropie (T-S). En particulier, l'augmentation d'entropie dans le tuyau d'échappement cache et gaspille beaucoup d'énergie mécanique, que le moteur turboalimenté Zhou peut recycler.

@article{doi1042712021015098,
    author = "Zhou, Jing Yuan",
    title = "Four Common Deficiencies in the Current Thermodynamics of Internal Combustion Engines",
    year = "2021",
    journal = "SAE technical papers on CD-ROM/SAE technical paper series",
    abstract = "This paper redraws and shows the pressure volume Pv - diagram and the T-S diagram of the Carnot cycle, Otto engine, and turbocharged Zhou Engine. It imitates the thermodynamic analysis of steam or gas turbines, takes into account the transport-work, and rederives the ideal thermal efficiency formula of Otto engines, which is much different from the current one. It is found that the current thermodynamics of internal combustion (IC) engines neglected the transport-work and the entropy increase in the exhaust pipe, overvalued the ideal thermal efficiency, and is a wrong line in the temperature entropy (T-S) diagram. In particular, the entropy increase in the exhaust pipe hides and wastes a lot of mechanical energy, which the turbocharged Zhou Engine can recycle.",
    url = "https://doi.org/10.4271/2021-01-5098",
    doi = "10.4271/2021-01-5098",
    openalex = "W3209897923",
    references = "chandra2016energy"
}

Les moteurs à combustion interne font face à des pressions accrues du marché, de la société et du gouvernement pour améliorer leurs performances, ce qui oblige les chercheurs à utiliser des outils de modélisation capables d'une analyse approfondie des performances du moteur. La libération de chaleur est un aspect critique de l'analyse diagnostique des moteurs à combustion interne, mais elle est sujette à des variations de validité de la modélisation, en particulier lorsque le fonctionnement du moteur est poussé plus loin des régimes de combustion conventionnels. À cette fin, ce travail présente un modèle complet de libération de chaleur à l'équilibre de dimension zéro, open-source. Cette analyse de la libération de chaleur est basée sur une formulation combinée de masse, d'énergie, d'entropie et d'exergie qui améliore les efforts bien établis construits autour du rapport des chaleurs spécifiques. De plus, elle intègre la combustion en utilisant un mécanisme de cinétique chimique établi pour tenter de prédire les espèces chimiques globales dans le cylindre. Les efforts futurs peuvent augmenter et améliorer les réactions de cinétique chimique pour des conditions de combustion spécifiques basées sur la pyrolyse radicalaire du carburant. En outre, l'intégration de calculs théoriques d'énergie et d'exergie basés sur le changement d'espèces chimiques permet de vérifier la validité du modèle de combustion.

@article{depcik2023opensource,
    author = "Depcik, Christopher et Mattson, Jonathan et Alam, Shah Saud",
    title = "Open-Source Energy, Entropy, and Exergy 0D Heat Release Model for Internal Combustion Engines",
    year = "2023",
    journal = "Energies",
    abstract = "Les moteurs à combustion interne font face à des pressions accrues du marché, de la société et du gouvernement pour améliorer leurs performances, ce qui oblige les chercheurs à utiliser des outils de modélisation capables d'une analyse approfondie des performances du moteur. La libération de chaleur est un aspect critique de l'analyse diagnostique des moteurs à combustion interne, mais elle est sujette à des variations de validité de la modélisation, en particulier lorsque le fonctionnement du moteur est poussé plus loin des régimes de combustion conventionnels. À cette fin, ce travail présente un modèle complet de libération de chaleur à l'équilibre de dimension zéro, open-source. Cette analyse de la libération de chaleur est basée sur une formulation combinée de masse, d'énergie, d'entropie et d'exergie qui améliore les efforts bien établis construits autour du rapport des chaleurs spécifiques. De plus, elle intègre la combustion en utilisant un mécanisme de cinétique chimique établi pour tenter de prédire les espèces chimiques globales dans le cylindre. Les efforts futurs peuvent augmenter et améliorer les réactions de cinétique chimique pour des conditions de combustion spécifiques basées sur la pyrolyse radicalaire du carburant. En outre, l'intégration de calculs théoriques d'énergie et d'exergie basés sur le changement d'espèces chimiques permet de vérifier la validité du modèle de combustion.",
    url = "https://doi.org/10.3390/en16062514",
    doi = "10.3390/en16062514",
    number = "6",
    openalex = "W4323365088",
    pages = "2514",
    volume = "16",
    references = "depcik2023opensource, doi101002kin20218, doi101002kin20603, doi101016jfuel201112063, doi101016jproci201405129, doi101016jrser201204013, doi103390en16062514, doi104271670931, doi104271790825, doi104271841359, doi104271890269, doi104271920808"
}

L'optimisation du système de refroidissement joue un rôle central pour limiter la consommation d'énergie des centres de données. Cependant, la performance des stratégies traditionnelles de gestion du refroidissement n'est pas satisfaisante en raison de la complexité du processus thermodynamique. Récemment, plusieurs travaux ont utilisé l'apprentissage par renforcement (RL) pour améliorer l'efficacité énergétique du système de refroidissement des centres de données. Bien qu'ils aient démontré qu'il est possible de réduire la consommation de puissance de refroidissement via le RL, certains défis clés doivent encore être relevés avant le déploiement sur le terrain, tels que la garantie de fonctionnement sûr et la complexité d'échantillonnage, etc. Dans cet article, nous proposons SafeCool, un algorithme d'apprentissage par renforcement basé sur des modèles (MBRL) de type acteur-critique pour la gestion du refroidissement des centres de données. SafeCool intègre deux modèles de système, à savoir un modèle de transition pour prédire l'état futur du système et un modèle de risque pour estimer l'effet négatif de l'exécution d'une action. La sécurité de l'algorithme proposé est assurée par la commande prédictive de modèle (MPC) et l'exploration guidée par le risque. De plus, en employant le cadre MBRL, SafeCool atteint une efficacité d'échantillonnage plus élevée et une convergence accélérée. Les simulations utilisant des traces de charge de travail du monde réel révèlent que SafeCool économise jusqu'à 13,18 % de puissance de refroidissement par rapport aux solutions de refroidissement des centres de données MBRL de pointe.

@article{doi101109tetci20233234545,
    author = "Wan, Jianxiong et Duan, Yanduo et Gui, Xiang et Liu, Chuyi et Li, Leixiao et Ma, Zhiqiang",
    title = "SafeCool : Gestion de refroidissement sûre et économe en énergie dans les centres de données avec l'apprentissage par renforcement basé sur des modèles",
    year = "2023",
    journal = "IEEE Transactions on Emerging Topics in Computational Intelligence",
    abstract = "L'optimisation du système de refroidissement joue un rôle central pour limiter la consommation d'énergie des centres de données. Cependant, la performance des stratégies traditionnelles de gestion du refroidissement n'est pas satisfaisante en raison de la complexité du processus thermodynamique. Récemment, plusieurs travaux ont utilisé l'apprentissage par renforcement (RL) pour améliorer l'efficacité énergétique du système de refroidissement des centres de données. Bien qu'ils aient démontré qu'il est possible de réduire la consommation de puissance de refroidissement via le RL, certains défis clés doivent encore être relevés avant le déploiement sur le terrain, tels que la garantie de fonctionnement sûr et la complexité d'échantillonnage, etc. Dans cet article, nous proposons SafeCool, un algorithme d'apprentissage par renforcement basé sur des modèles (MBRL) de type acteur-critique pour la gestion du refroidissement des centres de données. SafeCool intègre deux modèles de système, à savoir un modèle de transition pour prédire l'état futur du système et un modèle de risque pour estimer l'effet négatif de l'exécution d'une action. La sécurité de l'algorithme proposé est assurée par la commande prédictive de modèle (MPC) et l'exploration guidée par le risque. De plus, en employant le cadre MBRL, SafeCool atteint une efficacité d'échantillonnage plus élevée et une convergence accélérée. Les simulations utilisant des traces de charge de travail du monde réel révèlent que SafeCool économise jusqu'à 13,18\% de puissance de refroidissement par rapport aux solutions de refroidissement des centres de données MBRL de pointe.",
    url = "https://doi.org/10.1109/tetci.2023.3234545",
    doi = "10.1109/tetci.2023.3234545",
    openalex = "W4317384992",
    references = "doi101109icjece20203011357"
}

Dans cette étude, une analyse paramétrique du cycle d'un turboréacteur à post-combustion conceptuel (TJEAB) a été réalisée à des conditions de niveau de la mer (Mach nul). Sur la base de cette analyse, les paramètres de durabilité exergetique du TJEAB ont été examinés pour le mode militaire (MM) et le mode à post-combustion (ABM). De manière constitutive, plusieurs paramètres de conception du TJEAB ont été choisis afin d'optimiser les performances et les paramètres exergetiques, qui comprennent la consommation spécifique de carburant (SFC), le rendement global, le rendement exergetique, le facteur d'effet environnemental (EEF) et l'indice de durabilité exergetique (ESI). Dans ce contexte, le rapport de compression (CPR) et la température d'entrée de turbine (TIT) ont été privilégiés en raison de leur fort effet sur les performances du moteur. Le CPR varie de 4 à 11, tandis que la TIT varie de 1150 K à 1550 K. Selon l'optimisation des paramètres de performance, la SFC minimale a été atteinte à 28,59 g/kN.s en mode MM et 43,95 g/kN.s en mode ABM. D'autre part, le rendement global maximal est déterminé à 13,07 % en mode MM et 8,5 % en mode ABM. En ce qui concerne les paramètres exergetiques, le rendement exergetique a été calculé comme étant maximal à 30,85 % en mode MM et 23,2 % en mode ABM. Enfin, l'indice de durabilité exergetique maximal du TJEAB a été calculé à 0,446 en mode MM et 0,269 en mode ABM. Il est estimé que les paramètres énergétiques et exergetiques analysés dans cette étude pourraient guider la conception de turboréacteurs en termes de consommation de carburant réduite, ce qui serait favorable pour l'environnement.

@article{doi1018186thermal1242919,
    author = "Aygün, Hakan",
    title = "Optimisation des paramètres d'énergie et d'exergie pour un turboréacteur à post-combustion conceptuel",
    year = "2023",
    journal = "Journal of Thermal Engineering",
    abstract = "Dans cette étude, une analyse paramétrique du cycle d'un turboréacteur à post-combustion conceptuel (TJEAB) a été réalisée à des conditions de niveau de la mer (Mach nul). Sur la base de cette analyse, les paramètres de durabilité exergetique du TJEAB ont été examinés pour le mode militaire (MM) et le mode à post-combustion (ABM). De manière constitutive, plusieurs paramètres de conception du TJEAB ont été choisis afin d'optimiser les performances et les paramètres exergetiques, qui comprennent la consommation spécifique de carburant (SFC), le rendement global, le rendement exergetique, le facteur d'effet environnemental (EEF) et l'indice de durabilité exergetique (ESI). Dans ce contexte, le rapport de compression (CPR) et la température d'entrée de turbine (TIT) ont été privilégiés en raison de leur fort effet sur les performances du moteur. Le CPR varie de 4 à 11, tandis que la TIT varie de 1150 K à 1550 K. Selon l'optimisation des paramètres de performance, la SFC minimale a été atteinte à 28,59 g/kN.s en mode MM et 43,95 g/kN.s en mode ABM. D'autre part, le rendement global maximal est déterminé à 13,07 % en mode MM et 8,5 % en mode ABM. En ce qui concerne les paramètres exergetiques, le rendement exergetique a été calculé comme étant maximal à 30,85 % en mode MM et 23,2 % en mode ABM. Enfin, l'indice de durabilité exergetique maximal du TJEAB a été calculé à 0,446 en mode MM et 0,269 en mode ABM. Il est estimé que les paramètres énergétiques et exergetiques analysés dans cette étude pourraient guider la conception de turboréacteurs en termes de consommation de carburant réduite, ce qui serait favorable pour l'environnement.",
    url = "https://doi.org/10.18186/thermal.1242919",
    doi = "10.18186/thermal.1242919",
    openalex = "W4318068999",
    references = "doi1018038aubtda279861"
}

Les moteurs à combustion interne font face à des pressions accrues du marché, de la société et du gouvernement pour améliorer leurs performances, ce qui oblige les chercheurs à utiliser des outils de modélisation capables d'une analyse approfondie des performances du moteur. La libération de chaleur est un aspect critique de l'analyse diagnostique des moteurs à combustion interne, mais elle est sujette à des variations de validité de la modélisation, en particulier lorsque le fonctionnement du moteur est poussé au-delà des régimes de combustion conventionnels. À cette fin, ce travail présente un modèle complet de libération de chaleur à équilibre de dimension zéro, open-source. Cette analyse de la libération de chaleur repose sur une formulation combinée de masse, d'énergie, d'entropie et d'exergie qui améliore les efforts bien établis construits autour du rapport des chaleurs spécifiques. De plus, elle intègre la combustion en utilisant un mécanisme de cinétique chimique établi afin de tenter de prédire les espèces chimiques globales dans le cylindre. Les efforts futurs peuvent compléter et améliorer les réactions de cinétique chimique pour des conditions de combustion spécifiques en se basant sur la pyrolyse radicalaire du carburant. De plus, l'intégration de calculs théoriques d'énergie et d'exergie basés sur la variation des espèces chimiques permet de vérifier la validité du modèle de combustion.

@article{doi103390en16062514,
    author = "Depcik, Christopher et Mattson, Jonathan et Alam, Shah Saud",
    title = "Open-Source Energy, Entropy, and Exergy 0D Heat Release Model for Internal Combustion Engines",
    year = "2023",
    journal = "Energies",
    abstract = "Les moteurs à combustion interne font face à des pressions accrues du marché, de la société et du gouvernement pour améliorer leurs performances, ce qui oblige les chercheurs à utiliser des outils de modélisation capables d'une analyse approfondie des performances du moteur. La libération de chaleur est un aspect critique de l'analyse diagnostique des moteurs à combustion interne, mais elle est sujette à des variations de validité de la modélisation, en particulier lorsque le fonctionnement du moteur est poussé au-delà des régimes de combustion conventionnels. À cette fin, ce travail présente un modèle complet de libération de chaleur à équilibre de dimension zéro, open-source. Cette analyse de la libération de chaleur repose sur une formulation combinée de masse, d'énergie, d'entropie et d'exergie qui améliore les efforts bien établis construits autour du rapport des chaleurs spécifiques. De plus, elle intègre la combustion en utilisant un mécanisme de cinétique chimique établi afin de tenter de prédire les espèces chimiques globales dans le cylindre. Les efforts futurs peuvent compléter et améliorer les réactions de cinétique chimique pour des conditions de combustion spécifiques en se basant sur la pyrolyse radicalaire du carburant. De plus, l'intégration de calculs théoriques d'énergie et d'exergie basés sur la variation des espèces chimiques permet de vérifier la validité du modèle de combustion.",
    url = "https://doi.org/10.3390/en16062514",
    doi = "10.3390/en16062514",
    openalex = "W4323365088",
    references = "doi101002kin20218, doi101002kin20603, doi101016jfuel201112063, doi101016jproci201405129, doi101016jrser201204013, doi104271670931, doi104271790825, doi104271841359, doi104271890269, doi104271920808"
}

L'étude implique l'utilisation de techniques de craquage thermique et l'amélioration de la qualité du carburant en incorporant du di-éthyl éther, désigné comme solution de stock mélangé (BSS). Dans ce travail, une investigation a été menée sur les analyses d'entropie, d'énergie, de facteurs d'émission, d'indice de durabilité (SI), d'exergie des mélanges BSS-diesel et la corrélation entre les mélanges BSS-diesel et le diesel pur. Un moteur diesel à cylindre unique fonctionnant à une vitesse de 1500 tr/min a été utilisé pour cette expérience. Le moteur a été testé avec divers ratios de mélange, incluant BSS20, BSS40, BSS60, BSS100 et le diesel pur. Les résultats indiquent que le BSS60 présente les meilleurs niveaux d'efficacité exergétique et d'énergie, avec des valeurs de 30,35 % et 28,50 % respectivement, surpassant les autres mélanges et le diesel pur. Les résultats de la recherche suggèrent que le BSS60 a présenté le niveau le plus faible de formation d'entropie par rapport aux autres mélanges de carburant et au diesel pur. Le BSS60 présente le niveau le plus élevé d'indice de durabilité. Les facteurs d'émission de monoxyde de carbone (CO) démontrent un indice d'émission (EI) et des émissions spécifiques (SE) plus faibles par rapport à la fois au diesel pur et à ses mélanges. Les émissions de NOx ont montré une augmentation notable de 3,37 % à la fois dans l'EI et les SE par rapport au diesel pur. Les conclusions suggèrent que le BSS60 présente une performance supérieure et convient à l'utilisation dans les moteurs diesel à injection directe.

@article{doi101016jasej2024103190,
    author = "Saravanan, R. et Navaneethakrishnan, P. et Rengasamy, M. et Manieniyan, V.",
    title = "Énergie, Exergie, Entropie, Facteurs d'émission (4E) et analyses de l'indice de durabilité des mélanges d'huile de paraffine résiduelle de scission thermique, di-éthyl éther − diesel",
    year = "2024",
    journal = "Ain Shams Engineering Journal",
    abstract = "L'étude implique l'utilisation de techniques de craquage thermique et l'amélioration de la qualité du carburant en incorporant du di-éthyl éther, désigné comme solution de stock mélangé (BSS). Dans ce travail, une investigation a été menée sur les analyses d'entropie, d'énergie, de facteurs d'émission, d'indice de durabilité (SI), d'exergie des mélanges BSS-diesel et la corrélation entre les mélanges BSS-diesel et le diesel pur. Un moteur diesel à cylindre unique fonctionnant à une vitesse de 1500 tr/min a été utilisé pour cette expérience. Le moteur a été testé avec divers ratios de mélange, incluant BSS20, BSS40, BSS60, BSS100 et le diesel pur. Les résultats indiquent que le BSS60 présente les meilleurs niveaux d'efficacité exergétique et d'énergie, avec des valeurs de 30,35 \% et 28,50 \% respectivement, surpassant les autres mélanges et le diesel pur. Les résultats de la recherche suggèrent que le BSS60 a présenté le niveau le plus faible de formation d'entropie par rapport aux autres mélanges de carburant et au diesel pur. Le BSS60 présente le niveau le plus élevé d'indice de durabilité. Les facteurs d'émission de monoxyde de carbone (CO) démontrent un indice d'émission (EI) et des émissions spécifiques (SE) plus faibles par rapport à la fois au diesel pur et à ses mélanges. Les émissions de NOx ont montré une augmentation notable de 3,37 \% à la fois dans l'EI et les SE par rapport au diesel pur. Les conclusions suggèrent que le BSS60 présente une performance supérieure et convient à l'utilisation dans les moteurs diesel à injection directe.",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.asej.2024.103190",
    doi = "10.1016/j.asej.2024.103190",
    openalex = "W4405095794",
    references = "depcik2023opensource, doi103390en16062514"
}

@article{doi101016jenergy2024133870,
    author = "Антонов, Д.В. and Черкасов, Р. В. and Gneusheva, V.V. and Mikulich, M.E. and Стрижак, П. А. and Yanovskiy, L. S.",
    title = "Comprehensive approach to static firing tests of micro gas turbine engines powered by liquid fuels",
    year = "2024",
    journal = "Energy",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.energy.2024.133870",
    doi = "10.1016/j.energy.2024.133870",
    openalex = "W4404459677",
    references = "doi1018038aubtda279861"
}

Résumé Le processus de combustion dans les moteurs à allumage par étincelle (SI) et à allumage par compression (CI) joue un rôle significatif dans l'établissement des performances, de l'efficacité et des émissions du moteur. Alors que l'industrie automobile fait face à des défis liés à la conservation de l'énergie et aux impacts environnementaux, la compréhension et l'optimisation de la combustion des moteurs SI et CI deviennent primordiales. Cette étude utilise un modèle de moteur à combustion interne (ICE) en zéro dimension (0D) utilisant la fonction de Wiebe pour prédire les profils de fraction massique brûlée dans les moteurs à injection de carburant par culasse (PFI). Le modèle intègre les réactions chimiques des mélanges air-carburant dans des conditions de combustion pauvre et riche, en tenant compte du résidu et du recyclage des gaz d'échappement (EGR). Des constantes d'équilibre basées sur la pression sont appliquées pour les réactions de combustion riche. Une mise en œuvre supplémentaire du modèle de réaction de combustion nécessite une estimation précise de la durée de combustion. En conséquence, une exploration des efforts analogues dans la littérature a été réalisée, permettant d'en tirer des enseignements. Cela a abouti au développement d'un modèle empirique qui prédit la durée de combustion pour divers carburants tels que l'essence, le gaz naturel, le propane, le méthanol, l'éthanol, l'hydrogène et les mélanges méthane-hydrogène dans différentes conditions. Cela inclut une fonctionnalité unique de variation du calage de l'étincelle en fonction des conditions de fonctionnement. Les données de vitesse de flamme, notamment une vitesse de flamme adiabatique maximale à un rapport d'équivalence de 1,1, servent de paramètres de normalisation. Le modèle montre une adéquation relative aux données expérimentales (valeurs R2 : 0,729–0,972) et est exploré par des études paramétriques, démontrant ainsi son utilité pour simuler des carburants dans diverses conditions de fonctionnement du moteur.

@article{doi10111514067403,
    author = "Feyijimi, Clement et Depcik, Christopher",
    title = "Modélisation prédictive de la combustion en zéro dimension dans les moteurs à combustion interne avec fraction résiduelle et recyclage des gaz d'échappement",
    year = "2024",
    journal = "Journal of Engineering for Gas Turbines and Power",
    abstract = "Résumé Le processus de combustion dans les moteurs à allumage par étincelle (SI) et à allumage par compression (CI) joue un rôle significatif dans l'établissement des performances, de l'efficacité et des émissions du moteur. Alors que l'industrie automobile fait face à des défis liés à la conservation de l'énergie et aux impacts environnementaux, la compréhension et l'optimisation de la combustion des moteurs SI et CI deviennent primordiales. Cette étude utilise un modèle de moteur à combustion interne (ICE) en zéro dimension (0D) utilisant la fonction de Wiebe pour prédire les profils de fraction massique brûlée dans les moteurs à injection de carburant par culasse (PFI). Le modèle intègre les réactions chimiques des mélanges air-carburant dans des conditions de combustion pauvre et riche, en tenant compte du résidu et du recyclage des gaz d'échappement (EGR). Des constantes d'équilibre basées sur la pression sont appliquées pour les réactions de combustion riche. Une mise en œuvre supplémentaire du modèle de réaction de combustion nécessite une estimation précise de la durée de combustion. En conséquence, une exploration des efforts analogues dans la littérature a été réalisée, permettant d'en tirer des enseignements. Cela a abouti au développement d'un modèle empirique qui prédit la durée de combustion pour divers carburants tels que l'essence, le gaz naturel, le propane, le méthanol, l'éthanol, l'hydrogène et les mélanges méthane-hydrogène dans différentes conditions. Cela inclut une fonctionnalité unique de variation du calage de l'étincelle en fonction des conditions de fonctionnement. Les données de vitesse de flamme, notamment une vitesse de flamme adiabatique maximale à un rapport d'équivalence de 1,1, servent de paramètres de normalisation. Le modèle montre une adéquation relative aux données expérimentales (valeurs R2 : 0,729–0,972) et est exploré par des études paramétriques, démontrant ainsi son utilité pour simuler des carburants dans diverses conditions de fonctionnement du moteur.",
    url = "https://doi.org/10.1115/1.4067403",
    doi = "10.1115/1.4067403",
    openalex = "W4405371217",
    references = "depcik2023opensource, doi103390en16062514"
}

L'influence croissante de l'apprentissage automatique dans la prédiction des émissions des moteurs suit une tendance à la hausse. La présente étude d'analyse thermodynamique de carburant ternaire avec un modèle d'apprentissage automatique avancé fournit des aperçus précieux et ajoute des résultats significatifs à l'analyse existante. Le travail actuel traite des performances et de la durabilité des mélanges de carburants binaires (diesel-biodiesel) et ternaires (diesel-biodiesel-éthanol) dans un moteur à cylindre unique. Des expériences de moteur ont été menées en utilisant une approche structurée de conception d'expériences (DOE), suivie d'analyses thermodynamiques pour évaluer les paramètres clés de performance, notamment l'efficacité exergétique, l'efficacité thermique au frein (BTE) et l'indice de durabilité. Pour optimiser les paramètres de carburant, l'approche de la fonction de désirabilité (DFA) intégrée à la méthodologie des surfaces de réponse (RSM) a été employée. De plus, des techniques avancées d'apprentissage automatique (ML) ont été utilisées pour prédire ces caractéristiques de performance. Notamment, le mélange binaire a démontré des performances supérieures, atteignant une BTE 3,76 % plus élevée, une efficacité exergétique 5,62 % plus élevée et une augmentation de 1,56 % de l'indice de durabilité par rapport au carburant conventionnel. Cependant, l'inclusion d'éthanol dans le mélange ternaire (45 % Diesel–45 % Biodiesel–10 % Éthanol) a entraîné une légère réduction de l'indice de durabilité, qui a atteint une valeur maximale de 1,28 en conditions de pleine charge. Intéressamment, l'indice de durabilité et l'efficacité exergétique ont tous deux montré une augmentation constante avec l'augmentation de la charge du moteur. À 5,2 kW, le mélange BDE50 présente une efficacité thermique inférieure à celle du D100 et du BDE10 d'environ 14,06 % et 7,36 %. De plus, le mélange BDE50 présente une efficacité exergétique inférieure à celle du D100 et du BDE10 d'environ 17,01 % et 11,66 % respectivement. En pleine charge, le mélange BDE50 possède une perte thermique de 2,684 kW et une destruction exergétique de 18,583 kW, tandis que le BDE10 possède une perte thermique de 2,331 kW et une destruction exergétique de 14,817 kW respectivement. Lors de la comparaison des modèles prédictifs, le modèle ML a démontré une précision supérieure à celle de la RSM, comme en témoignent des valeurs de R² plus élevées. De plus, l'analyse de désirabilité a confirmé les fortes performances et les caractéristiques d'émission des mélanges, atteignant un classement de désirabilité optimal de 0,777. Parmi les modèles ML avancés évalués, XGBoost a surpassé tous les autres sur plusieurs indicateurs de performance, indiquant sa robustesse dans la prédiction de l'efficacité et de la durabilité des mélanges de carburant. • Une baisse de l'efficacité thermique et de l'efficacité exergétique est observée pour les mélanges BDE avec l'augmentation de la concentration d'éthanol. • Une augmentation de la destruction exergétique et des pertes d'énergie thermique est observée pour les mélanges BDE et augmente davantage avec une concentration plus élevée d'éthanol dans les mélanges BDE. • La valeur maximale de l'analyse de l'indice de durabilité est rapportée pour les mélanges B40 et se situe dans une plage positive, tandis que les mélanges ternaires de BDE ont une plage négative (ce qui est, bien sûr, approprié pour un bon carburant). • Les caractéristiques optimisées du moteur ont été trouvées avec l'approche RSM-ML. • L'analyse de désirabilité a validé les hautes performances et les caractéristiques d'émission du mélange, atteignant un bon classement de désirabilité de 0,777. • Les résultats de l'évaluation statistique indiquent que le modèle XGBoost a surpassé les autres modèles ML avancés sur tous les indicateurs testés

@article{doi101016jcsite2025106516,
    author = "Venu, Harish and Raju, V. Dhana and Nair, Jayashri N. and Algburi, Sameer and Anqi, Ali E. and Rajhi, Ali A. and Kareemullah, Mohammed",
    title = "Évaluation de la durabilité basée sur l'exergie et l'énergie des mélanges diesel-biodiesel-éthanol avec prévision des émissions en utilisant des modèles d'apprentissage automatique avancés",
    year = "2025",
    journal = "Case Studies in Thermal Engineering",
    abstract = "L'influence croissante de l'apprentissage automatique dans la prédiction des émissions des moteurs est une tendance à la hausse. La présente étude d'analyse thermodynamique de carburant ternaire avec un modèle d'apprentissage automatique avancé fournit des aperçus précieux et ajoute des résultats significatifs à l'analyse existante. Le travail actuel traite des performances et de la durabilité des mélanges de carburants binaires (diesel-biodiesel) et ternaires (diesel-biodiesel-éthanol) dans un moteur monocylindre. Des expériences de moteur ont été menées en utilisant une approche structurée de conception d'expériences (DOE), suivie d'analyses thermodynamiques pour évaluer les paramètres clés de performance, y compris l'efficacité exergétique, l'efficacité thermique au frein (BTE) et l'indice de durabilité. Pour optimiser les paramètres de carburant, l'Approche de la Fonction de Désirabilité (DFA) intégrée à la Méthodologie de la Surface de Réponse (RSM) a été employée. De plus, des techniques avancées d'apprentissage automatique (ML) ont été utilisées pour prédire ces caractéristiques de performance. Notamment, le mélange binaire a démontré une performance supérieure, atteignant une BTE 3,76 % plus élevée, une efficacité exergétique 5,62 % plus élevée et une augmentation de 1,56 % de l'indice de durabilité par rapport au carburant conventionnel. Cependant, l'inclusion d'éthanol dans le mélange ternaire (45 % Diesel–45 % Biodiesel–10 % Éthanol) a entraîné une légère réduction de l'indice de durabilité, qui a atteint une valeur maximale de 1,28 en conditions de pleine charge. Intéressamment, l'indice de durabilité et l'efficacité exergétique ont tous deux montré une augmentation constante avec l'augmentation de la charge du moteur. À 5,2 kW, le mélange BDE50 présente une efficacité thermique inférieure à celle du D100 et du BDE10 d'environ 14,06 % et 7,36 %. De plus, le mélange BDE50 présente une efficacité exergétique inférieure à celle du D100 et du BDE10 d'environ 17,01 % et 11,66 % respectivement. À pleine charge, le mélange BDE50 présente une perte thermique de 2,684 kW et une destruction d'exergie de 18,583 kW, tandis que le BDE10 présente une perte thermique de 2,331 kW et une destruction d'exergie de 14,817 kW respectivement. Lors de la comparaison des modèles prédictifs, le modèle ML a démontré une précision supérieure à celle de la RSM, comme en témoignent des valeurs de R² plus élevées. De plus, l'analyse de désirabilité a confirmé les fortes performances et les caractéristiques d'émission des mélanges, atteignant un classement de désirabilité optimal de 0,777. Parmi les modèles ML avancés évalués, XGBoost a surpassé tous les autres sur plusieurs indicateurs de performance, indiquant sa robustesse dans la prédiction de l'efficacité et de la durabilité des mélanges de carburant. • Une baisse de l'efficacité thermique et de l'efficacité exergétique est observée pour les mélanges BDE avec l'augmentation de la concentration d'éthanol. • Une augmentation de la destruction d'exergie et des pertes d'énergie thermique est observée pour les mélanges BDE et augmente davantage avec une concentration plus élevée d'éthanol dans les mélanges BDE. • La valeur maximale de l'analyse de l'indice de durabilité est rapportée pour les mélanges B40 et se situe dans une plage positive, tandis que les mélanges ternaires BDE ont une plage négative (ce qui, bien sûr, convient à un bon carburant). • Les caractéristiques optimisées du moteur ont été trouvées avec l'approche RSM-ML. • L'analyse de désirabilité a validé les hautes performances et les caractéristiques d'émission du mélange, atteignant un bon classement de désirabilité de 0,777. • Les résultats de l'évaluation statistique indiquent que le modèle XGBoost a surpassé les autres modèles ML avancés sur tous les indicateurs testés",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.csite.2025.106516",
    doi = "10.1016/j.csite.2025.106516",
    openalex = "W4411373376",
    references = "depcik2023opensource, doi103390en16062514"
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Cet article examine le potentiel de l'utilisation de la fonction double-Wiebe pour modéliser la combustion dans un moteur à allumage par combustible par diesel ou ses substituts, tels que l'huile végétale hydrotraitée (HVO) et l'estér méthylique de colza (RME), et l'hydrogène injecté dans le collecteur d'admission du moteur. La quantité d'hydrogène variait de 0 à 35 % de la teneur énergétique totale des combustibles brûlés. Il a été constaté que la co-combustion de carburant liquide avec de l'hydrogène se caractérise par deux phases de combustion distinctes : la combustion prémélangée et la combustion par diffusion. La phase prémélangée, survenant juste après l'allumage, se caractérise par un taux de combustion rapide, qui augmente avec une augmentation de l'hydrogène injecté. La nouveauté de ce travail réside dans la formule modifiée pour la fonction double-Wiebe et les paramètres proposés de cette fonction dépendant de la quantité d'hydrogène ajoutée pour la co-combustion avec le carburant liquide. Pour modéliser ce processus de combustion, une fonction double-Wiebe modifiée a été proposée, capable de modéliser deux phases avec des taux de combustion différents. À cette fin, un HRR normalisé a été calculé, et sur la base de cette courbe, des coefficients pour la fonction double-Wiebe ont été proposés. Une cohérence satisfaisante avec l'expérience a été obtenue à un niveau déterminé par le coefficient de détermination (R-carré) supérieur à 0,98. Il a été conclu que la fonction double-Wiebe présentée peut être utilisée pour modéliser la combustion dans des modèles 0-D et 1-D pour les carburants : RME et HVO avec ajout d'hydrogène.

@article{doi103390en18215622,
    author = "Szwaja, Stanisław et Pukalskas, Saugirdas et Juknelevičius, Romualdas et Rimkus, Alfredas",
    title = "Modélisation de la combustion assistée par hydrogène de carburants liquides dans des moteurs à allumage par compression en utilisant une fonction double-Wiebe",
    year = "2025",
    journal = "Energies",
    abstract = "Cet article examine le potentiel de l'utilisation de la fonction double-Wiebe pour modéliser la combustion dans un moteur à allumage par combustible par diesel ou ses substituts, tels que l'huile végétale hydrotraitée (HVO) et l'estér méthylique de colza (RME), et l'hydrogène injecté dans le collecteur d'admission du moteur. La quantité d'hydrogène variait de 0 à 35 % de la teneur énergétique totale des combustibles brûlés. Il a été constaté que la co-combustion de carburant liquide avec de l'hydrogène se caractérise par deux phases de combustion distinctes : la combustion prémélangée et la combustion par diffusion. La phase prémélangée, survenant juste après l'allumage, se caractérise par un taux de combustion rapide, qui augmente avec une augmentation de l'hydrogène injecté. La nouveauté de ce travail réside dans la formule modifiée pour la fonction double-Wiebe et les paramètres proposés de cette fonction dépendant de la quantité d'hydrogène ajoutée pour la co-combustion avec le carburant liquide. Pour modéliser ce processus de combustion, une fonction double-Wiebe modifiée a été proposée, capable de modéliser deux phases avec des taux de combustion différents. À cette fin, un HRR normalisé a été calculé, et sur la base de cette courbe, des coefficients pour la fonction double-Wiebe ont été proposés. Une cohérence satisfaisante avec l'expérience a été obtenue à un niveau déterminé par le coefficient de détermination (R-carré) supérieur à 0,98. Il a été conclu que la fonction double-Wiebe présentée peut être utilisée pour modéliser la combustion dans des modèles 0-D et 1-D pour les carburants : RME et HVO avec ajout d'hydrogène.",
    url = "https://doi.org/10.3390/en18215622",
    doi = "10.3390/en18215622",
    openalex = "W4415650072",
    references = "depcik2023opensource, doi103390en16062514"
}