Évaluation pratique des performances d'une machine Stirling de taille reduite fonctionnant en cycle frigorifique

(Reçu le 26 novembre 1996, révisé le 20 mars 1997, accepté le 8 avril 1997)

Abstract
This paper describes predict performance and testing of a small Stirling cooling machine. The theoretical model is based on an energy balance for an open thermodynamic system applied to a compressor volume with moving piston and without valves. This model is applied in the compression volume, expansion volume and in the regenerator for the four processes of the refrigerating cycle. Theoretical method involves geometrical, mechanical, thermodynamical and thermal parameters. Evolutions of temperatures, pressures and masses of the gas are given for the compression volume, expansion volume and regenerator volume during the four processes of the refrigerating cycle. These evolutions axe then compared with experimental measures.

Résumé
Les auteurs présentent une étude concernant l'évaluation des performances d'une machine thermodynamique de Stirling de taille réduite fonctionnant en cycle frigorifique. La méthode retenue est basée sur un bilan d'énergie pour un système ouvert constitué d'un cylindre sans clapets et de son piston. Cette méthode est appliquée dans les volumes de détente et de compression ainsi que dans le régénérateur pour chacune des quatre phases du cycle frigorifique. Les paramètres intervenant dans l'étude théorique sont d'ordres géométrique, mécanique, thermodynamique et thermique. La résolution des équations issues du bilan énergétique pour chacune des quatre phases du cycle permet de tracer les évolutions des températures dans les volumes de compression et de détente, des variations de pression et des masses du gaz de travail et de la production frigorifique. Celles-ci sont ensuite comparées aux résultats expérimentaux.