Énergie interne

L’énergie interne d’un système thermodynamique est l'énergie qu'il renferme. C'est une fonction d'état extensive, associée à ce système. Elle est égale à la somme de l’énergie cinétique de chaque entité élémentaire de masse non nulle et de toutes les énergies potentielles d’interaction des entités élémentaires de ce système. En fait, elle correspond à l'énergie intrinsèque du système, définie à l'échelle microscopique, à l'exclusion de l'énergie cinétique ou potentielle d'interaction du système avec son environnement, à l'échelle macroscopique. :U = \sum E_\text{cin,micro} + \sum E_\text{pot,micro} L’énergie interne est donc une composante de l’énergie totale d'un système, définie par la relation suivante : : E_\text{globale} = E_\text{cin,macro} + \sum E_\text{pot,macro} + U La valeur de l’énergie interne n’est ni mesurable, ni calculable. On peut néanmoins, en tant que fonction d'état, avoir accès à ses variations \Delta U. Éne

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Thermodynamique

La thermodynamique est la branche de la physique qui traite de la dépendance des propriétés physiques des corps à la température, des phénomènes où interviennent des échanges thermiques, et des transf

Entropie (thermodynamique)

L'entropie est une grandeur physique qui caractérise le degré de désorganisation d'un système. Introduite en 1865 par Rudolf Clausius, elle est nommée à partir du grec , littéralement « action de se

Énergie (physique)

En physique, l'énergie est une grandeur qui mesure la capacité d'un système à modifier un état, à produire un travail entraînant un mouvement, un rayonnement électromagnétique ou de la chaleur. Dans

ME-469: Nano-scale heat transfer

In this course we study heat transfer (and energy conversion) from a microscopic perspective. This allows us to understand why classical laws (i.e. Fourier Law) are what they are and what are their limits of validity . We will then discuss emerging opprotunities in nanoscale devices.

PHYS-105: Advanced physics II (thermodynamics)

Ce cours présente la thermodynamique en tant que théorie permettant une description d'un grand nombre de phénomènes importants en physique, chimie et ingéniere, et d'effets de transport. Une introduction à la physique statistique renforce les notions acquises grâce à une modélisation microscopique.

MSE-101(a): Materials:from chemistry to properties

Ce cours permet l'acquisition des notions essentielles relatives à la structure de la matière, aux équilibres et à la réactivité chimique en liaison avec les propriétés mécaniques, thermiques, électriques et magnétiques des matériaux.

Massive 3D models and physical data for building simulation at the urban scale

José Ramón Vazquez Canteli

In a time when governments are pursuing increasingly ambitious energy efficiency goals, building energy simulation at the urban scale, combined with the high availability of physical data, can help in performing this task. The purpose of this study is to describe the methodology used to create a geometrical 3D and physical model for the city of Geneva, and to analyze the energy-saving potential of several refurbishment measures, including the installation of more solar PV panels, for different climatic scenarios. Different sources of data are used to build a PostgreSQL database with the physical and geometrical characteristics of the buildings. The virtual models are simulated with CitySim, a program that estimates the energy demand for heating, cooling, and lighting of every building on an hourly basis. The models include, but are not limited to, the shadowing effect among the buildings, the passive solar gains through glazing, the internal gains due to occupants’ activities, the solar reflectance and infrared emissivity of the surfaces, and the materials that provide the buildings with insulation from the outdoors. This research will also provide some results that can be used by the municipal authorities of Geneva as a reference to quantify the decrease of the energy demand that they can expect to achieve in the next years.

2016

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Unsteady Flow Numerical Simulations on Internal Energy Dissipation for a Low-Head Centrifugal Pump at Part-Load Operating Conditions

François Avellan, Xiaoran Zhao

Dredge pumps are usually operated at part-load conditions, in which the low-solidity centrifugal impeller could experience large internal energy dissipation, related to flow separation and vortices. In this study, SST k- and SAS-SST turbulence models were used, in steady and unsteady simulations, for a low-head centrifugal pump with a three-bladed impeller. The main focus of the present work was to investigate the internal energy dissipation in rotating an impeller at part-load operating conditions, related to flow separation and stall. The unsteady nature of these operating conditions was investigated. Performance experiments and transient wall pressure measurements were conducted for validation. A methodology for internal energy dissipation analysis has been proposed; and the unsteady pressure fluctuations were analyzed in the rotating impeller. The internal power losses in the volute and the impeller were mostly found in the centrifugal pump. The rotating stall phenomenon occurred with flow separation and detachment at the part-load operating condition, leading to a dissipation of the internal energy in the impeller. The rotating impeller experienced pressure fluctuations with low frequencies, at part-load operating conditions, while in the design operating condition only experienced rotating frequency.

2019

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Sensitivity analysis on optimization of PV installation with thermal energy storage

Diane Delphine Remmy

The installation of solar panels on building roofs is increasing and considered as a potential solution to decarbonise the current energy system. However, how to make the best use of this energy is yet to be determined. In this project, two already developed optimization algorithms are compared to analyse the synergy between thermal storage and photovoltaic power production. The energy system includes photovoltaic panels, a heat pump and electric heaters. The conducted sensitivity study shows that the simulation of the thermal and electrical fluxes depends on whether self consumption or the minimization of the operational cost is favoured and thus impacts the usage of the produced power.

2020

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