Simulation numérique d'un cycle de moteur stirling solaire de type gamma par la methode decouplee

Abstract

L’énergie solaire est l’une des ressources d’énergies renouvelables la plus attractives, la conversion de cette dernière par voie thermique en électricité est un enjeu énergétique majeur. Les systèmes actuels sont essentiellement basés sur la technologie dite « Solar Dish/Stirling », qui utilise des moteurs Stirling placés au foyer d’un concentrateur paraboloïdal. Le moteur Stirling présente un excellent rendement théorique équivalent au rendement du moteur de Carnot. Il est à combustion externe, silencieux, moins polluant et demande peu de maintenance ; grâce à ces avantages, le moteur Stirling est très intéressant à étudier La présente étude a pour objet la simulation numérique du moteur Stirling cinématique de type gamma associé à un concentrateur paraboloïdal et un récepteur de type cavité. Nous avons développé une modélisation énergétique du moteur Stirling cinématique basée sur la méthode dite «découplée » ; nous évaluons, à partir d’une analyse adiabatique idéale, les puissances thermiques et mécaniques échangées, que nous corrigeons ensuite en calculant les différentes pertes au sein de la machine ; nous supposons que ces pertes sont indépendantes les unes des autres. Une étude optique du concentrateur paraboloïdal, ainsi qu’une analyse énergétique du récepteur ont été faite, ce qui nous a permet de faire une étude de sensibilité dedifférents paramètres qui influent sur les performances du système Dish Stirling, tel que la température de la source chaude et celle de la source froide, la pression, et le ratio des deux volumes balayés du compressdifférentielles. Le programme de calcul élaboré sous MATLAB pour résoudre ce système permet de calculer les performances de tout types des moteurs Stirling suivant la cinématique utilisée, les types de régénérateurs, les échangeurs, ainsi que les différents fluides de travail utilisés. ion et de détente. Ce modèle conduit à l’écriture d’importants systèmes d’équation algébro- différentielles. Le programme de calcul élaboré sous MATLAB pour résoudre ce système permet de calculer les performances de tout types des moteurs Stirling suivant la cinématique utilisée, les types de régénérateurs, les échangeurs, ainsi que les différents fluides de travail utilisés.