ETUDE DE LA DEPEDANCE ENTRE LES GRANDEURS CLASSIQUES

ETUDE DE LA DEPEDANCE ENTRE LES GRANDEURS CLASSIQUES ET LES PROPRIETES THERMOPHYSIQUES DANS UN ECHANGEUR DE CHALEUR TUBULAIRE M. El Ouardi, H. Chehouani , M. Anoua, I. Mrani, M. Elallami Laboratoire de Mécanique et Énergétique, Département de Physique, Faculté des sciences, BP 20, El Jadida, Maroc, elouardimokhtar@yahoo. fr IMP, Laboratoire d’Instrumentation, Métrologie & Procédés, BP 549 Faculté des Sciences et Techniques, Université Cadi Ayyad, Gueliz, Marrakech, Maroc,

Étude des échangeurs de chaleur Lois empiriques Erreurs importantes Intérêt de l’étude de l’influence des propriétés thermophysiques sur les performances d’un échangeur de chaleur

Échangeurs à tubes et calendre Échangeur de la chaleur tubulaire Représentation élémentaire d’un tube de l’échangeur

Encombrement 30° Triangular 60° Rotated Triangular 90° Square Position des tubes dans l’échangeur 45° Rotated

Synthèse Bibliographique F ma lux ssi qu ma Deb ss it iqu e ue Lo Le coefficient global De transfert ur e ng de ite ur l a e u Q vap ur e l a h C u q i f i c é sp e Notre contribution est l’étude de la dépendance du coefficient global de transfert et les propriétés thermophysiques

Les difficultés rencontrées lors de l’étude des échangeurs de chaleur t a t l’é r su e t n fac e u l sur ge f n P i e la han T d ’éc P d Parameters sont nombreux PT P va r f o de nc ient no T de tion en n l fa iné ço air n e Mauvais dimensionnement et fonctionnement Lois empiriques imprecises fonctionnement Le pa s mo s a dè pp les a les raîtr ne fo PT e to nt P ute t on s urs s e d mé n i a Gr est Moins de suppositions leur de calcul de l’échangeur

Hypothèses du modèle Tous les éléments d'un écoulement donné ont la même histoire thermique; L'échangeur de chaleur est à l’état stable; Le coefficient global de transfert thermique est variable; Chaleur spécifique qui est variable; Il n'y a pas de pertes de la chaleur dans l’échangeur; L'écoulement est a contre-courant;

Calcul de l’ échangeur Tout calcul de l’échangeur se base sur l’équation Surface d’échange Coefficient global de transmission K

Calcul de l’écart de la température F dépend de R et de G

Modélisation Échangeur de la chaleur tubulaire

Bilan thermique

Avec: K*S 0 m 0;

Évolution quantitative des températures dans l’échangeur tubulaire à contre courant

W/K Variation de KS en fonction de m pour des valeurs de constantes. K S/J

Représentation logarithmique de la variation de KS en fonction des valeurs de m positives pour des valeurs de constantes.

Représentation logarithmique de la variation de KS en fonction des valeurs de m négatives pour des valeurs de constantes.

Conclusion Modèle sans coefficient de corrélation F KS = f(m) profil hyperbolique les résultats obtenus sont en accord avec les résultats trouvés dans la bibliographie K et S varient en sens inverse; validation expérimentale Echqngeur tubulaire utilisé dans le procédé de concentration d’acide phosphorique meilleure description du fonctionnement de l’échangeur et donc du procède

Perspectives validation de ce modèle par autres procédés utilisant les échangeurs de chaleur tubulaires; détermination de la relation entre K, A, M, R et G; Relation entre le coefficient de transfert et les pertes de charge; Étude de la stabilité de l’échangeur de chaleur tubulaire; Relation entre l’encrassement et les pertes de charge.