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Dessins et plans, Ventilation, Grains, Aliments -- Entreposage, Aliments -- Séchage, Céréales -- Séchage, Courbes de refroidissement, Produits agricoles -- Séchage, Refroidissement, Réservoirs de stockage, Séchage
Ventilation de grain
Stockage des grains : représentation sur un diagramme psychrométrique de Carrier du séchage et du refroidissement d'une masse de grain par ventilation. Lors d’une opération de ventilation, l’air extérieur ( heta_{1} ; HR_{1}) arrive dans la zone inférieure déjà refroidie. Il se refroidit en évaporant de l’eau au détriment de sa propre chaleur : le point représentatif se déplace donc sur une droite isenthalpe jusqu’à ce que l’équilibre avec le grain soit établi ( heta_{2} ; HR_{2}). Cette transformation correspond au front de séchage et aboutit à un point d'équilibre qui marque la fin du séchage isenthalpique. Le point correspond alors à une humidité relative de l'air HR_{2} qui est imposée par la courbe de sorption-désorption du grain. Dans la zone de transition, l’air évolue sensiblement à humidité constante mais élève sa température jusqu’à atteindre celle du grain heta_{3} : le point représentatif évolue donc sur une courbe HR constante. Cette transformation correspond au front de refroidissement.
Analyse thermo-gravimétrique
Schéma d'appareil utilisé pour l'analyse thermo-gravimétrique (ATG) ; le tuyau d'eau de refroidissement a été omis. L'analyse thermogravimétrique (ATG), en anglais thermogravimetric analysis (TGA), est une technique d'analyse thermique qui consiste en la mesure de la variation de masse d'un échantillon en fonction de la température. Une telle analyse suppose une bonne précision pour les trois mesures : masse, température et variation de température. Comme les courbes de variations de masse sont souvent similaires, il faut souvent réaliser des traitements de ces courbes afin de pouvoir les interpréter. La dérivée de ces courbes montre à quels points ces variations sont les plus importantes. Un appareil se compose typiquement d'une enceinte étanche permettant de contrôler l'atmosphère de l'échantillon, d'un four permettant de gérer la température, d'un module de pesée (microbalance), d'un thermocouple pour mesurer la température et d'un ordinateur permettant de contrôler l'ensemble et d'enregistrer les données.
Dessins et plans, Tornades, Météorologie, Vents, Mesures thermodynamiques, Thermodynamique de l'atmosphère
Anatomie d'un orage violent
Diagramme thermodynamique bilinbue qui montre que T soulevé adiabatiquement à rapport de mélange constant nous permet de trouver le NCA : T est la température de l'air à la hauteur où se produit le soulèvement et T_d le point de rosée au même niveau. On intersecte la courbe de mélange partant de T_d et la courbe adiabatique sèche partant de T. Le point d'intersection correspond à l'altitude b de la base du nuage lors d'un soulèvement mécanique. Quand la parcelle s'élève, elle se refroidit jusqu'à son point de rosée, à un niveau appelé « niveau de condensation par ascension » (NCA) et la vapeur d'eau qu'elle contient commence à se condenser. Ce niveau peut être atteint avant ou après le NCL (LCL sur le graphique). La condensation libère une certaine quantité de chaleur, la chaleur latente, fournie à l'eau au moment de son évaporation. Il en résulte une diminution notable du taux de refroidissement de la masse d'air ascendante, ce qui augmente la poussée d'Archimède en augmentant la différence de température entre la parcelle et l'environnement. Source : http://fr.wikipedia.org/wiki/Tornade.
Ascendance thermique
Schématisation du phénomène d'ascendance thermique : Le nuage (A) au-dessus du sol. Le soleil augmente la température du sol qui, à son tour, réchauffe l'air au-dessus (1). La bulle d'air chaud commence à s'élever (2) jusqu'à un certain point. La masse condense et redescend, à cause de sa température inférieure (3). Le vol thermique consiste à utiliser des courants d'air ascendants (appelés « thermiques », « ascendances », « pompes » ou « bulles ») pour monter. L'aérologie fait appel à quelques notions physiques : l'air chaud moins dense est plus léger que l'air froid ; si l'on considère la différence de température moyenne entre celle au niveau de la mer et celle au niveau de la tropopause, divisé par la hauteur, on obtient une diminution moyenne de la température de la masse d'air avec l'élévation de l'altitude de 0,65 °C tous les 100 m ; le soleil réchauffe de manière négligeable l'air directement mais le soleil réchauffe le sol de manière variable selon sa nature qui lui ensuite chauffe l'air au contact du sol par conduction ; lorsque qu'une masse d'air au contact du sol est suffisamment réchauffée, sa densité baisse, elle devient plus légère et s'élève si elle est entourée d'air plus froid ; cette « bulle » d'air s'élève aussi longtemps que l'air environnant est plus froid ; la « bulle » elle-même se refroidit non pas du fait du contact avec de l'air plus frais avec l'altitude mais du fait qu'avec l'altitude, la pression baisse, la bulle se dilate donc, la dilatation d'un gaz provoque son refroidissement à raison de 1 °C tous les 100 m de manière invariable.
Photographie, Séismes, Tremblements de terre, Centrales nucléaires, Constructions -- Effets des séismes, Centrales nucléaires -- Conception et construction, Centrales nucléaires -- Systèmes de refroidissement, Metsamor (Arménie)
Centrale nucléaire de Metsamor
Vue aérienne des tours de refroidissement de la centrale nucléaire de Metsamor en Arménie. La centrale produit environ 40 % de l'électricité produite en Arménie. Elle emploie plus de 1 700 personnes. Elle fut fermée suite au tremblement de terre dans la région de Spitak en 1988. Cependant, les blocus de la Turquie et de l'Azerbaïdjan ont conduit le gouvernement arménien à rouvrir la centrale en 1993. Le réacteur no 2 a été remis en service le 26 octobre 1995. L'Union européenne encourage le gouvernement arménien à fermer la centrale, considérée comme l'une des moins sûres au monde, non seulement car elle est techniquement obsolète, mais aussi car elle se trouve dans une région à haut risque sismique. Entre-temps, le gouvernement arménien.a annoncé qu'il prolongeait jusqu'à 2020 la durée d'exploitation du réacteur nucléaire de la centrale.
Dessins et plans, Centrales thermiques, Charbon, Centrales thermiques -- Aspect de l'environnement, Charbon -- Combustion
Centrale thermique à charbon
Centrale thermique à charbon. 1. Tour de refroidissement, 2. Pompe de la tour de refroidissement, 3. Ligne de transmission triphasée, 4. Transformateur élévateur de tension, 5. Alternateur, 6. Turbine à vapeur (corps basse pression), 7. Pompe d'extraction des condensats, 8. Condenseur, 9. Turbine à vapeur (corps moyenne pression), 10. Vanne de contrôle de vapeur, 11. Turbine à vapeur (corps haute pression), 12. Bâche alimentaire avec dégazeur, 13. Préchauffeur d'eau de chaudière, 14. Convoyeur à charbon, 15. Trémie à charbon, 16. Broyeur à charbon, 17. Ballon de la chaudière, 18. Trémie à mâchefers, 19. Surchauffeur, 20. Ventilateur d'air primaire, 21. Resurchauffeur, 22. Prise d'air de combustion, 23. Économiseur, 24. Réchauffeur d'air, 25. Electro-filtre, 26. Ventilateur de tirage, 27. Cheminée.
Dessins et plans, concorde, Physique, Avions -- Carburants, Centre de masse, Concorde (avion de transport supersonique)
Concorde : transfert de carburant
Le transfert de carburant : A : décollage, B : croisière, C : retour en subsonique. En plus de l’alimentation des réacteurs, le carburant remplit une autre fonction : il est utilisé pour le centrage. Après le passage du mur du son, l’équilibre aérodynamique est modifié, le centre de poussée recule. Pour compenser cet effet, le centre de gravité de l’appareil est déplacé vers l'arrière. Sur Concorde, la seule masse déplaçable est le carburant. Le transfert du carburant se fait de l’avant vers l’arrière pour le vol supersonique et le contraire pour le retour en subsonique comme sur le Dassault Mirage IV. Trois réservoirs situés dans le fuselage, deux à l’avant et un à l’arrière servaient principalement à cette fonction. Le transfert s’effectue par deux conduits dits « main gallery » entre les trois réservoirs. Pendant ces transferts, le déplacement du carburant est entendu en cabine. À Mach 0,93, transfert vers l’arrière du carburant, aux environs de Mach 1,2, début du transfert vers l’avant. Pendant l'avitaillement, la séquence de chargement du carburant permet de ne pas « poser » l’avion sur la roulette de queue. Une table des volumes des réservoirs permet de connaître la répartition du carburant. Sur cet avion, le carburant est également utilisé pour le refroidissement de l’air de conditionnement de la cabine.
Dissipateurs thermiques
Dissipateurs thermiques anodisés en aluminium : un dissipateur thermique est un dispositif destiné à favoriser l'évacuation des pertes dissipées par les éléments semi-conducteurs de puissance. Il s'agit de dispositifs généralement munis d'ailettes, qui doivent de préférence être montées verticalement pour faciliter le refroidissement par convection. Pour son dimensionnement il faut se baser sur la loi d'Ohm thermique, laquelle permet d'évaluer l'élévation en température de l'élément en fonction de la puissance dissipée.
Photographie, Croûte océanique, Cristallisation, Gabbro, Olivine (péridots), Plagioclases, Pyroxènes, Roches plutoniques
Échantillon de gabbro
Echantillon de Gabbro (Rock Creek Canyon, est de la Sierra Nevada, Californie). Le gabbro est une roche plutonique issue de la fusion partielle de la péridotite mantellique au niveau de la dorsale ayant subi, contrairement au basalte, un refroidissement lent, donc une cristallisation complète (on note la présence de phénocristaux). Le gabbro est le constituant principal de la couche inférieure de la croûte océanique, mais on le trouve ailleurs que sur la terre ; le gabbro compose une partie des roches de la surface de la Lune. Un gabbro est une roche à structure grenue de couleur verte à noire, composée de plagioclase, de pyroxène, d'amphibole et d'olivine.
Dessins et plans, Roches cristallophylliennes, Minéraux constitutifs des roches, Érosion, Altération (géologie), Fracturation hydraulique, Glissements de roches, Météorisation (géomorphologie), Pression des roches, Roches magmatiques, Roches métamorphiques, Roches sédimentaires
Formation des roches
Schéma de la formation des roches : 1- Erosion, transport, diagénèse ; 2- Fusion ; 3- Pression température ; 4- Refroidissement. Magma ; Roche magmatique et roche métamorhique ; roche sédimentaire.
Dessins et plans, Érosion, Pression des roches, Roches métamorphiques, Roches sédimentaires, Roches plutoniques, Magma, Roches -- Dynamique
Formation des roches
Schéma de la formation des roches : Magma et roches magmatiques / métamorphiques / sédimentaires. 1- Erosion, transport, diagénèse ; 2- Fusion ; 3- Pression température ; 4- Refroidissement.
Photographie, Afrique, Pots, Conservation des ressources agricoles, Terres cuites, Burkina Faso -- Civilisation, Burkina Faso -- Conditions économiques
Pot en terre cuite pour la conservation de légumes
Pot en terre cuite pour la conservation de légumes (canari frigo). Il s'agit d'un dispositif de réfrigération qui maintient les aliments au frais sans électricité, en utilisant le refroidissement par évaporation. Un pot en terre cuite poreuse ou en argile, garni de sable humide, contient un pot intérieur (qui peut être hermétique et ainsi contenir des liquides) dans lequel l'aliment est placé : l'évaporation du liquide extrait la chaleur de la cuve intérieure. Source : http://fr.wikipedia.org/wiki/R%C3%A9frig%C3%A9rateur_pot_dans_un_pot
Schéma de formation des roches
Schéma de la formation des roches : roche sédimentaire, magma, roche magmatique, roche métamorphique : 1- Érosion, transport, diagénèse ; 2- Fusion ; 3- Pression température ; 4- Refroidissement.
Dessins et plans, Cristallographie, Dendrites (cristallographie), Cristaux dendritiques, Lingots, Structure cristalline (solides)
Structure cristalline d'un lingot
Morphologie cristalline typique d'un lingot : structure colonnaire à l'extérieur, puis structure dendritique, et structure équiaxe au cœur, avec une retassure sur le dessus — le profil du moule est normalement trapézoïdal, afin de pouvoir démouler le lingot. Un lingot résulte d'une coulée dans un moule globalement parallélépipédique ; en général, il s'agit d'une pyramide tronquée à base rectangulaire afin de pouvoir démouler le lingot. Le refroidissement se fait par l'extérieur ; en conséquence, il se crée un gradient de température : le cœur du liquide est plus chaud que les bords. La solidification commence donc par les bords et se termine par le centre. Il en résulte en général une structure typique en trois « couches » : structure dite « colonnaire » au bord, suivie d'une structure dendritique, puis au cœur d'une structure équiaxe. Le métal diminuant de volume lors de la solidification, le haut du lingot, qui est à l'air libre, présente en général un creux appelé « retassure ». Si le métal a été mal dégazé, il va présenter en surface des « criques » (sorte de sillons ressemblant à des fissures) et des pores à l'intérieur. Cependant, cette structure n'est pas systématique ; cela dépend grandement de la vitesse de solidification, de la direction de solidification (on peut volontairement isoler certaines parties du moule pour avoir une solidification dirigée) et de l'ajout éventuel de floculant.
Dessins et plans, Temps (météorologie), Pluies, Précipitations (météorologie), Radars météorologiques, Réfraction -- Mesure, Indice de
Super-réfraction de radar météorologique
Effet de la super-réfraction dans une atmosphère non standard sur le faisceau radar qui peut voir au-delà de l'horizon car le faisceau se recourbe vers le sol (ex. inversion de température) et qui peut noter des précipitations sous l'horizon. Il arrive souvent que des inversions de températures se produisent à bas niveau par refroidissement nocturne sous un ciel clair, ou en altitude par subsidence. Également, l'humidité peut être capturée près du sol et diminuer rapidement avec l'altitude dans une goutte froide sous un orage, en situation du passage d'air chaud sur de l'eau froide, ou dans une inversion de température. Ces différents cas changent la stratification de l'air. L'indice de réfraction diminue alors plus rapidement que la normale dans la couche en inversion de température ou d'humidité ce qui fait recourber le faisceau radar vers le bas. Si l'inversion est près du sol, le faisceau frappe celui-ci à une certaine distance du radar puis retourne vers ce dernier. Comme le traitement radar s'attend à un retour d'une certaine hauteur, il place erronément l'écho en altitude. Ce type de faux échos est facilement repérable, s'il n'y a pas de précipitations, en regardant une séquence d'images. On y voit dans certains endroits des échos très forts qui varient d'intensité dans le temps mais sans changer de place. De plus, il y a une très grande variation d'intensité entre points voisins. Comme cela se produit le plus souvent en inversion nocturne, le tout commence après le coucher du soleil et disparait au matin. L'extrême de ce phénomène se produit quand l'inversion est si prononcée (et sur une mince couche) que le faisceau radar devient piégé dans la couche comme dans un guide d'onde. Il rebondit plusieurs fois au sol avant de revenir au radar. Ceci crée des échos de propagation anormale en bandes concentriques multiples. Source : https://fr.wikipedia.org/wiki/Radar_m%C3%A9t%C3%A9orologique
Photographie, Plages, Sauvetage en mer, Gilets de sauvetage, Animaux -- Sauvetage, Chiens de sauvetage, Entraînement physique, Sociétés de sauvetage en mer, Terre-Neuve (race canine)
Trois chiens terre-neuve chargés de sauvetage en mer
Pour le sauvetage en mer, plusieurs conditions sont requises : il faut que le chien soit assez costaud pour ramener un être humain. Son poil est double : la sous-couche isolante lui permet de lutter contre le refroidissement en eau glacée et le poil de surface résiste à l’eau. Le terre-neuve peut ainsi nager pendant des heures (dit-on…) tout en restant au sec et au chaud. De plus, le chien doit aimer l’eau, ou du moins, il doit être capable de se jeter à l’eau sans crainte et il doit nager volontiers. Avec ses pieds palmés, il prend appui dans l’eau et avance plus aisément (sa musculature doit être suffisamment développée pour donner l’impulsion et la puissance au mouvement dans l’eau). Finalement, le terre-neuve doit être très résistant à l’épuisement musculaire. Source : http://fr.wikipedia.org/wiki/Terre-neuve.
Dessins et plans, Avions -- Moteurs, Avions -- Turboréacteurs, Avions -- Turboréacteurs -- Entrée d'air, Moteurs -- Combustion, Moteurs -- Compresseurs, Moteurs -- Pièces
Turboréacteur
Schéma de turboréacteur d'avion typique (simple flux, simple corps). L'air est comprimé par les pales en entrant dans le réacteur, puis est mélangé avec le carburant qui brûle dans la chambre de combustion. Les gaz d'échappement donnent une forte poussée en avant et font tourner les turbines qui actionnent les pales de compression. Un turboréacteur fonctionne sur le principe d'action-réaction. La variation de vitesse de l'air entre l'entrée et la sortie du réacteur crée une quantité de mouvement (dénommée poussée) vers l'arrière du moteur qui, par réaction, — d'où le terme de moteur à réaction — engendre le déplacement du moteur, donc du véhicule sur lequel il est fixé, vers l'avant. Le turboréacteur fonctionne sur le principe des turbines à gaz. À l'admission, l'air est aspiré par la soufflante (le cas échéant) puis comprimé via un compresseur (dans tous les cas). Du kérosène est ensuite injecté puis mélangé avec l'air au niveau de la chambre de combustion puis enflammé, ce qui permet de fortement dilater les gaz. Ces derniers s'échappent du turboréacteur par la tuyère qui, en raison de sa section convergente, augmente la vitesse de l'air (suivant l'effet venturi) (l'écoulement étant maintenu subsonique au sein du réacteur). L'air passe au préalable par une turbine permettant d'entraîner le compresseur et les accessoires nécessaires au fonctionnement du réacteur ; le mouvement est auto-entretenu tant qu'il y a injection de carburant. En simplifiant, l'énergie de pression engendrée au sein du réacteur sera transformée en énergie cinétique en sortie, ce qui engendrera une forte poussée. À l'image des moteurs automobile, le turboréacteur réalise ainsi un cycle continu à quatre temps — admission, compression, combustion et détente/échappement — théoriquement décrit par le cycle de Brayton. Ce cycle est constitué d'une compression adiabatique réversible, d'une combustion isobare irréversible (le réacteur étant considéré comme un système ouvert), d'une détente adiabatique réversible et d'un refroidissement isobare réversible.