Présentation

Article

1 - CONCEPT DE BASE

2 - DIMENSIONNEMENT

  • 2.1 - Modélisation globale des ECD surfaciques et volumiques
  • 2.2 - Modélisation locale des ECD volumiques

3 - ÉCHANGE DE CHALEUR À CONTACT DIRECT LIQUIDE-LIQUIDE

4 - ÉCHANGE DE CHALEUR À CONTACT DIRECT GAZ-SOLIDE

5 - ÉCHANGE DE CHALEUR AVEC TRANSITION DE PHASE LIQUIDE À SOLIDE

6 - ÉCHANGE DE CHALEUR AVEC TRANSITION DE PHASE LIQUIDE À VAPEUR

Article de référence | Réf : BE9565 v1

Échange de chaleur à contact direct gaz-solide
Échangeurs de chaleur à contact direct

Auteur(s) : Alain BRICARD, Lounès TADRIST

Relu et validé le 03 févr. 2015

Pour explorer cet article
Télécharger l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !

Sommaire

Présentation

Version en anglais En anglais

Auteur(s)

  • Alain BRICARD : Ingénieur du Conservatoire National des Arts et Métiers - Ingénieur de Recherche au Centre d’Études Nucléaires de Grenoble

  • Lounès TADRIST : Docteur ès Sciences Physiques - Directeur de Recherches au Centre National de la Recherche Scientifique - Institut Universitaire des Systèmes Thermiques Industriels de Marseille

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

INTRODUCTION

À coté des échangeurs de chaleur conventionnels qui assurent un transfert de chaleur au travers d’une paroi matérielle entre deux fluides à des températures différentes, on trouve toute une gamme de dispositifs industriels où la paroi d’échange est supprimée : tours de refroidissement, échangeurs récupérateurs solide-gaz, contacteurs gaz-liquide pour le chauffage d’eau à partir d’effluents gazeux, humidificateurs d’air, condenseurs à bulles et barométriques.... Les échangeurs à contact direct restent cependant assez peu répandus du fait de contraintes intrinsèques et d’une méconnaissance des comportements hydrodynamique et thermique de ces systèmes où interviennent des processus physiques complexes (milieux multiphases en écoulement avec ou sans changement d’état). Il est bien clair que les échangeurs à contact direct ne sont pas une panacée, mais dans certains cas spécifiques ils constituent une alternative intéressante car ils offrent la possibilité de réduire le coût d’investissement et d’accroître les performances d’échange par rapport à un échangeur classique. On présente ici les bases nécessaires à la compréhension et au dimensionnement des échangeurs thermiques fonctionnant sur le principe du contact direct ; mode de transfert de chaleur au demeurant courant dans la nature, puisqu’il intervient, en particulier, dans le cycle de l’eau entre la terre et l’atmosphère par évaporation et condensation, dans la formation de brouillard et de neige dans l’atmosphère, dans la gélification de l’eau des rivières et dans la solidification de la lave, etc...

Pour les notations et symboles, se reporter en fin d’article (p. 29).

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-be9565


Cet article fait partie de l’offre

Thermique pour l’industrie

(37 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Version en anglais En anglais

4. Échange de chaleur à contact direct gaz-solide

4.1 Différents types de contacteurs à particules solides

On peut définir le type de contacteur et le mode de transport de la matière dans le contacteur [22], suivant la valeur de la vitesse relative ur par rapport à la vitesse limite de chute et la vitesse minimale de fluidisation umf (tableau 10).

Pour rappel, la vitesse minimale de fluidisation représente la vitesse apparente du fluide nécessaire pour sustenter le solide et lui donner des propriétés relativement analogues à celles d’un fluide [48]. Elle peut être déduite de la relation simplifiée suivante :

reliant le nombre de Reynolds construit sur cette vitesse, le diamètre de Sauter et les propriétés physiques de la phase gazeuse, au nombre d’Archimède :

Ce nombre adimensionnel prend en compte les effets des forces de gravité et de frottement. Les dispositifs cités dans le tableau 10 sont surtout des réacteurs, à l’exception des ECD à pluie de particules et des lits fluidisés que l’on utilise aussi comme échangeurs de chaleur. Ces échangeurs sont caractérisés par de bonnes performances d’échange mais ils sont volumineux.

HAUT DE PAGE

4.2 Contacteur à pluie de particules

Le solide tombe en pluie à contre-courant du gaz avec un faible taux de rétention (figure 14). La surface de contact entre les particules et le gaz pour ce type d’échangeur, dont la concentration en particules n’excède pas quelques pour-cent, varie entre 3 000 m2/m3 et 120 m2/m3 pour des particules de tailles comprises respectivement entre...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 92% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Thermique pour l’industrie

(37 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Échange de chaleur à contact direct gaz-solide
Sommaire
Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - PERRY (R.H.) (coordinateur) -   Chemical engineers' handbook.  -  McGraw-Hill New York 1984.

  • (2) - KOLEV (N.I.) -   Fragmentation and Coalescence Dynamics in Multiphase Flows.  -  Experimental Thermal and Fluid Science 6 p. 211-251 1993.

  • (3) - CLIFT (R.), GRACE (J.R.), WEBER (M.E.) -   Bubbles, Drops and Particles.  -  Academic New York 1979.

  • (4) - HESTRONI (G.) -   Handbook of Multiphase Systems.  -  Hemisphere Publishing Corporation Washington New-York London 1982.

  • (5) - WALLIS (G.B.) -   One-dimensionnal two-phase flow.  -  McGraw-Hill 1969.

  • (6) - RICHARDSON (J.S.), ZAKI (W.N.) -   Sedimentation and fluidisation.  -  Trans. Inst. Chem. Eng. Vol. 32 p. 37-53 1954.

  • ...

ANNEXES

    1. 2 Thèse

      Ouvrages généraux

      KREITH (F.) - BOEHM (R.F.) - Direct Contact Heat Transfer. - Hemisphere Publishing Corporation 1988.

      Les sels fondus. - Usine nouvelle Fév. 1974.

      MORI (Y.H.) - Classification of configuration of two-phase vapor/liquid bubbles in an immiscible liquid in relation to direct contact evaporation and condensation processes. - Int. J. Multiphase Flow No 4 p. 571-579 1985.

      SACADURA (J.F.) - Initiation aux transferts thermiques. - 1993 Technique et Documentation 11 rue Lavoisier 75008 Paris.

      HAUT DE PAGE

      2 Thèse

      * - http://www.sudoc.abes.fr

      SEILER-MARIE (N.) - Modélisation et simulation des phénomènes d’ébullition et du transfert de chaleur dans la zone d’impact d’un jet sur une plaque chaude. - Institut national polytechnique de Toulouse (2004).

      HAUT DE PAGE

      Cet article est réservé aux abonnés.
      Il vous reste 92% à découvrir.

      Pour explorer cet article
      Téléchargez l'extrait gratuit

      Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


      L'expertise technique et scientifique de référence

      La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
      + de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
      De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

      Cet article fait partie de l’offre

      Thermique pour l’industrie

      (37 articles en ce moment)

      Cette offre vous donne accès à :

      Une base complète d’articles

      Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

      Des services

      Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

      Un Parcours Pratique

      Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

      Doc & Quiz

      Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

      ABONNEZ-VOUS