Title: Evaluation des performances thermique et massique des
1Evaluation des performances thermique et massique
des échangeurs thermique lors de la condensation
des effluents gazeux en présence dincondensable
Mines de Douai - Département Énergétique
Industrielle
Mohamed SAGHIR-Serge RUSSEIL Bernard
BAUDOIN saghir_at_ensm-douai.fr
École des Mines de Douai Dépt Énergétique
Industrielle BP 838 59 508 DOUAI
2Introduction les batteries de tubes à ailettes
Air chaud et humide
ailette circulaire
Fluide froid
tube
ailette plane
3Num. - Modélisation
Équations de transport
- Résolution des équations de transport (Fluent)
S?
4Num. - Modélisation
Conditions aux limites à linterface de
condensation
5Échangeur à tubes et ailettes circulaires
indépendantes, géométrie
6Échangeur à tubes et ailettes circulaires
indépendantes, global
Maillage et conditions aux limites
- condition de symétrie plans médians de
lailette et de lespacement inter-ailettes
- Vitesse dentrée 1, 2, 3, 4, 5, 6 m/s
- Intensité turbulente à lentrée 2
- Température à lentrée 300 K
- - Humidité relative 70
- Température des tubes 280 K
7Échangeur à tubes et ailettes circulaires
indépendantes, global
Comparaison Expérimental/Numérique en régime
humide
- Variables adimensionnelles
G vitesse massique, kg.m-2.s-1
8Échangeur à tubes et ailettes circulaires
indépendantes, global
Comparaison Expérimental/Numérique en régime
humide
Regt3500 identique Relt3500 écarts maximaux
inférieurs à 33
Regt3500 différence de quelques pourcents Relt3500
écarts maximaux étant inférieurs à 11.2
Regt4500 différence de quelques pourcents Relt4500
écarts maximaux étant inférieurs à 26
gt Comparaison satisfaisante entre résultats
expérimentaux et numériques
9Échangeur à tubes et ailettes circulaires
indépendantes, local
Fraction massique
Au niveau de lailette
10Échangeur à tubes et ailettes circulaires
indépendantes, local
Influence locale des tubes sur lécoulement de
leffluent
A lamont de tubes
11Échangeur à tubes et ailettes circulaires
indépendantes, local
Similitude entre le transfert de chaleur et le
transfert de masse
Température
Vapeur deau
12Échangeur à tubes et ailettes circulaires
indépendantes, local
Similitude entre le transfert de chaleur et le
transfert de masse
13Num. - Échangeur à tubes et ailettes circulaires
indépendantes, local
14La variation du h en fonction de la vitesse et du
numéro de rangée des tubes
Num. - Échangeur à tubes et ailettes circulaires
indépendantes, local
15Conclusions et perspectives
- Conclusions Études Numériques
- Modélisation de condensation surfacique
- En 3D batteries de tubes à ailettes
- Investigation au niveau local
- Liens mécanique des fluides, transferts de
chaleur et de masse mis en évidence - Évaluation de lefficacité massique rang par rang
- Perspectives Études Numériques
- Se rapprocher de la physique de la condensation
sur les ailettes - ? Film de condensat remplacé par distribution de
gouttelettes
16Num. - Modélisation
- Schéma de discrétisation en espace de Sv au 1er
ordre
17Num. - Échangeur à tubes et ailettes planes
continues, local
Interactions entre la mécanique des fluides et
les transferts de chaleur Au niveau de lailette
A lamont de tubes