Bibliographie & annexes
Présentation
English
Auteur(s)
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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
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Lire l’articleINTRODUCTION
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).
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Échange de chaleur avec transition de phase liquide à solide
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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 u r par rapport à la vitesse limite de chute
et la vitesse minimale de fluidisation u mf (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 :
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Échange de chaleur à contact direct gaz-solide
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.
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...
ANNEXES
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).
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