feat(components): add ThermoState generators and Eurovent backend demo

2026-02-20 22:01:38 +01:00
parent 375d288950
commit 4a40fddfe3
271 changed files with 28614 additions and 447 deletions
--- a/demo/README.md
+++ b/demo/README.md
@@ -0,0 +1,141 @@
+# Entropyk Demo
+
+Ce dossier contient des exemples démontrant les fonctionnalités actuelles de la bibliothèque Entropyk.
+
+## Exemples disponibles
+
+### 1. Chiller System (Recommandé)
+```bash
+cargo run --bin chiller
+```
+
+Simulation complète d'un système de refroidissement (water chiller):
+- **Condenseur à air**: 35°C ambiant, approche 10K
+- **Évaporateur BPHE**: Eau 12°C → 7°C, 0.5 kg/s
+- **Compresseur**: R410A, 2900 RPM, 30cc
+- **EXV**: Détendeur isenthalpique
+
+Le demo montre:
+- Calcul du point de design (Q_evap, Q_cond, COP)
+- Création des composants (CondenserCoil, Evaporator)
+- Topologie multi-circuit (réfrigérant + eau)
+- Couplage thermique entre circuits
+- Détection de dépendances circulaires
+
+### 2. Thermal Coupling (Story 3.4)
+```bash
+cargo run --bin thermal-coupling
+```
+
+Démontre l'API de couplage thermique:
+- `ThermalCoupling` struct
+- `compute_coupling_heat()` avec convention de signe
+- Détection de dépendances circulaires
+- `coupling_groups()` (SCC)
+
+### 3. State Machine
+```bash
+cargo run --bin compressor-test
+```
+
+États opérationnels des composants:
+- ON/OFF/BYPASS
+- Multiplicateurs de débit
+- CircuitId
+
+## Architecture du projet
+
+```
+entropyk/
+├── crates/
+│   ├── core/           # Types physiques (Pressure, Temperature, ThermalConductance)
+│   ├── components/     # Composants (Compressor, Valve, Condenser, Evaporator, Pump)
+│   ├── solver/         # Topologie système, circuits, couplages thermiques
+│   └── fluids/         # Propriétés des fluides (CoolProp)
+└── demo/
+    └── src/
+        ├── main.rs              # Test state machine
+        └── bin/
+            ├── chiller.rs       # Démo système complet
+            └── thermal_coupling.rs  # Démo couplage thermique
+```
+
+## Capacités actuelles
+
+| Feature | Status | Story |
+|---------|--------|-------|
+| Types physiques (NewType) | ✅ | 1.2 |
+| Composant Trait | ✅ | 1.1 |
+| Ports & Connexions | ✅ | 1.3 |
+| Compressor AHRI 540 | ✅ | 1.4 |
+| Heat Exchangers (LMTD, ε-NTU) | ✅ | 1.5 |
+| Expansion Valve | ✅ | 1.6 |
+| State Machine (ON/OFF/BYPASS) | ✅ | 1.7 |
+| Multi-circuit System | ✅ | 3.3 |
+| **Thermal Coupling** | ✅ | **3.4** |
+| Solver (Newton-Raphson) | 🔜 | 4.x |
+
+## Résultat du chiller demo
+
+```
+╔══════════════════════════════════════════════════════════════════╗
+║        ENTROPYK - Water Chiller System Demo                      ║
+╚══════════════════════════════════════════════════════════════════╝
+
+  Water Side (Evaporator Load)
+    T_water_in:    12.0°C
+    T_water_out:   7.0°C
+    ṁ_water:       0.50 kg/s (30 L/min)
+    Q_evap:        10.5 kW
+
+  Air Side (Condenser Rejection)
+    T_ambient:     35.0°C
+    T_cond:        45.0°C
+    Q_cond:        13.5 kW
+
+  Refrigerant Cycle (R410A)
+    T_evap:        2.0°C
+    T_cond:        45.0°C
+    ΔT_lift:       43.0 K
+    PR:            3.00
+
+  PERFORMANCE (Design Point)
+    Q_evap:       10.5 kW
+    Q_cond:       13.5 kW
+    W_comp:       2.99 kW
+    COP:          3.5
+```
+
+## Exemple de code
+
+```rust
+use entropyk_solver::{System, ThermalCoupling, CircuitId, compute_coupling_heat};
+use entropyk_core::{Temperature, ThermalConductance};
+use entropyk_components::heat_exchanger::{CondenserCoil, Evaporator};
+
+// Créer un système multi-circuit
+let mut system = System::new();
+
+// Circuit 0: Réfrigérant
+system.add_component_to_circuit(compressor, CircuitId(0)).unwrap();
+system.add_component_to_circuit(CondenserCoil::new(1346.0), CircuitId(0)).unwrap();
+system.add_component_to_circuit(exv, CircuitId(0)).unwrap();
+system.add_component_to_circuit(Evaporator::with_superheat(1451.0, 275.15, 5.0), CircuitId(0)).unwrap();
+
+// Circuit 1: Eau
+system.add_component_to_circuit(pump, CircuitId(1)).unwrap();
+
+// Couplage thermique (échangeur de chaleur)
+let coupling = ThermalCoupling::new(
+    CircuitId(1), // Circuit chaud (eau)
+    CircuitId(0), // Circuit froid (réfrigérant)
+    ThermalConductance::from_watts_per_kelvin(1451.0),
+);
+system.add_thermal_coupling(coupling).unwrap();
+
+// Calcul du transfert de chaleur
+let t_hot = Temperature::from_celsius(12.0);
+let t_cold = Temperature::from_celsius(2.0);
+let q = compute_coupling_heat(&coupling, t_hot, t_cold);
+// Q ≈ 13.8 kW
+```