Bienvenue dans le navigateur Thermoptim

Le simulateur Thermoptim

Le simulateur Thermoptim s’inscrit dans une démarche pédagogique qui cherche à enseigner différemment la thermodynamique appliquée aux systèmes énergétiques.

Cette nouvelle approche vise à dépasser les difficultés auxquelles est confronté l’enseignement classique de cette discipline et à former des ingénieurs, des techniciens et plus largement des scientifiques capables d’affronter les défis énergétiques du futur.

Ce simulateur permet de modéliser de manière graphique et intuitive un très grand nombre de cycles thermodynamiques, des plus simples aux plus complexes.

Un outil comme Thermoptim permet de compléter un enseignement classique de la thermodynamique par une grande diversité d’activités pédagogiques, qui peuvent être regroupées en deux principales catégories :

• celles de découverte et initiation, notamment par exploration de modèles prédéfinis,
• et celles de construction de modèles, qui concernent des apprenants cherchant à apprendre à modéliser par eux-mêmes des systèmes énergétiques.

Ce navigateur est un outil relevant de la première catégorie, destiné à permettre aux apprenants de se familiariser avec la modélisation des systèmes énergétiques, en étudiant plus de 30 explorations dirigées de difficulté progressive.

Les explorations dirigées

Les scénarios de ces explorations dirigées de modèles de systèmes énergétiques sont décrits dans des fichiers html 5.

Ils peuvent guider de manière à la fois riche et détaillée un apprenant utilisant le simulateur dans le cadre de son enseignement.

Le scénario est présenté dans un navigateur qui affiche successivement les différentes explications et activités à effectuer.

Il lui propose ainsi de retrouver des valeurs dans les écrans du simulateur, de le reparamétrer pour effectuer des analyses de sensibilité, d’afficher des cycles dans les diagrammes thermodynamiques…

L’apprenant n’a donc pas à construire par lui même les modèles des cycles qui l’intéressent, de telle sorte qu’il ne perd pas de temps sur des erreurs de manipulation qui ne présentent pas d’intérêt pédagogique.

Les risques d’erreur diminuent ainsi considérablement, et, s’ils surviennent, il suffit de réinitialiser le navigateur et Thermoptim.

L’icône en haut à gauche de l’écran vous donne accès aux différentes explorations disponibles. Choisissez celle qui vous intéresse et suivez les instructions qui vous sont données.

Le navigateur Thermoptim

Ce navigateur spécifique est capable d’émuler Thermoptim. Son intérêt est qu'il vous suffit de cliquer sur un bouton depuis la page html pour que les différents écrans de Thermoptim soient chargés et reparamétrés.

• tout d'abord, l'émulation directe de Thermoptim depuis le navigateur n'est qu'une facilité secondaire qui vous simplifie un peu la vie, mais n'est absolument pas impérative pour suivre ces explorations dirigées. Chaque fois qu'une action sur le progiciel doit être effectuée, des indications précises sur la manière d'opérer vous sont données. En particulier, pour ouvrir des projets Thermoptim, il est possible d'utiliser le catalogue d'exemples accessible depuis le menu Fichiers du simulateur (Ctrl E).
• ensuite, le navigateur Thermoptim fait appel à des bibliothèques Java particulières, qui malheureusement ne sont pas disponibles dans tous les systèmes d'exploitation, de telle sorte que, sous Linux et Mac, il arrive que le navigateur ne puisse pas être utilisé.

Il en résulte que vous pouvez tirer le même bénéfice pédagogique de ces explorations dirigées, que vous puissiez ou non recourir au navigateur Thermoptim. Les étudier dans un navigateur standard vous permettra de travailler aussi bien. A la limite même, vous acquerrez une meilleure maîtrise du progiciel si vous suivez les instructions d'ouverture de ses différentes fenêtres que si vous vous contentez de cliquer sur un bouton pour cela.

Liste des explorations dirigées Thermoptim

Voici la liste des explorations dirigées proposée dans le menu du navigateur. Elles sont classées dans l'ordre suivant :

• Explorations du MOOC Conversion Thermodynamique de la Chaleur,
• Compléments méthodologiques
• Dimensionnement technologique
• Bilans exergétiques, structures productives
• Méthode du pincement

MOOC Modéliser et simuler

S-M4-V1 : Découverte de Thermoptim

S-M3-V7 Exploration d'une centrale à vapeur simple

S-M3-V8 Exploration d'une turbine à gaz simple

S-M3-V9 Exploration d'une installation de réfrigération

MOOC Cycles Classiques et Innovants

C-M1-V3 Centrale à resurchauffe

C-M1-V5 Centrale à resurchauffe et prélèvement

C-M1-V8 Centrale nucléaire REP

C-M1-V9 Cycle ORC OTEC

C-M2-V2 Turbine à gaz à régénération

C-M2-V3 Turbine à gaz à compression fractionnée

C-M2-V4 Turboréacteurs

C-M2-V5b Moteur à gaz industriel

C-M3-V1 Cycle combiné à un niveau de pression

C-M3-V2 Moteur à gaz industriel utilisé en cogénération

C-M3-V3 Cycle frigorifique à injection totale

C-M3-V4 Cycle frigorifique à éjecteur et compresseur

C-M4-V1 Centrale solaire à micro-TAG

C-M4-V3 Centrale géothermique à flash

C-M4-V4 Centrale nucléaire à haute température à échangeur intermédiaire

C-M4-V5 Cycle à oxygène Oxyfuel

C-M4-V8 Centrale à vapeur dans le diagramme entropique (T, s)

C-M4-V9 Turbine à gaz dans le diagramme entropique (T, s)

C-M4-V10 Cycle de réfrigération dans le diagramme entropique (T, s)

Compléments méthodologiques

TAG-2 : Paramétrage de la combustion d'une turbine à gaz

VAP-2 : Dimensionnement d'un condenseur de centrale à vapeur

CLIM 1 : Exploration dirigée d'un cycle de climatisation d'été

CLIM 2 : Exploration dirigée d'un cycle de climatisation d'hiver

Dimensionnement technologique

DTNN-1 : Calcul de la surface A d'un échangeur de chaleur air-eau

DTNN-2 : Dimensionnement d'échangeurs de chaleur et bilans exergétiques

DTNN-3 : Dimensionnement d'un compresseur à air refroidi

Bilans exergétiques, structures productives

BESP-1 : Bilan exergétique et structure productive d'un cycle à vapeur simple

BESP-2 : Bilans exergétiques et structures productives de différents cycles

Méthode du pincement

OPT-1 : Optimisation d'un réseau de chaleur par la méthode du pincement

OPT-2 : Optimisation d'un cycle combiné par la méthode du pincement