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Auteur(s)
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Khalil SHAKOURZADEH : Docteur d’État ès sciences physiques - Enseignant-chercheur au département de génie des procédés industriels de l’Université de technologie de Compiègne
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Lire l’articleINTRODUCTION
La fluidisation consiste à faire passer une phase fluide (très souvent un gaz) à travers un lit de particules, supportées par une grille, pour les mettre en suspension. Le terme fluidisation vient du fait que la suspension gaz/solide est amenée dans un état semblable à celui des fluides. Par exemple, si l’on inclinait le lit fluidisé, la surface de la suspension reste horizontale et ne suivrait pas le mouvement du récipient. On peut aussi plonger un objet dans le lit fluide sans une résistance particulière de la suspension, comme ce serait le cas pour un fluide. Cet état est dû au fait que les forces de frottement particule/particule sont généralement négligeables (exception faite des poudres cohésives) bien que les particules soient relativement libres de leurs mouvements.
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5. Transfert de chaleur en milieux fluidisés
5.1 Lit fluidisé en tant qu’échangeur
Comme nous l’avons précisé au début de l’article 1, les lits fluidisés sont d’excellents échangeurs de chaleur. Le coefficient d’échange entre la suspension et un réseau de tubes échangeurs dépend des propriétés physico-chimiques des phases fluide et solide. Il se situe généralement entre 200 et 600 W/(m2 · K), ce qui est nettement supérieur aux performances des échangeurs fluide/fluide dont le coefficient est de l’ordre de 50 W/(m2 · K).
La raison d’une telle capacité se trouve dans le mouvement des particules au sein du lit fluidisé. Chaque particule agit comme un petit réservoir de chaleur, qui pompe facilement la chaleur et la déplace au sein du lit fluide.
HAUT DE PAGE5.2 Influence des paramètres du système sur le coefficient d’échange
Parmi les nombreuses propriétés physico-chimiques des deux phases, la conductivité thermique de la phase gazeuse λ f joue un rôle prédominant. En effet, le coefficient d’échange de chaleur croît fortement avec λ f puisque, en général, il est nettement plus faible que la conductivité thermique de la phase solide λ s . La masse volumique et la capacité thermique de la phase particulaire, ainsi que la taille des particules jouent aussi un rôle significatif, mais qui reste moins important. Le coefficient d’échange décroît en fonction de la taille des particules .
Parmi les paramètres...
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BIBLIOGRAPHIE
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