Transfert de chaleur en milieu granulaire : application au dimensionnement d'un refroidisseur de poudre

par Béatrice Leveau

Thèse de doctorat en Génie des Procédés Industriels

Sous la direction de Pierre Guigon.


  • Résumé

    Le transfert de chaleur en milieu granulaire a été étudié dans l'optique de pouvoir caractériser et dimensionner une opération de refroidissement d'une charge solide. Trois types de refroidisseurs industriels commercialisés ont été sélectionnés de manière à illustrer cette étude : les lits fluidisés, les échangeurs à plateaux raclés et les échangeurs de chaleurs à pluie de particules garnis de tubes. Après une analyse bibliographique et théorique du transfert de chaleur instationnaire avec résistance de contact entre une paroi et un milieu granulaire, des mesures expérimentales en vue de caractériser les performances thermiques de différents solides (billes de verre et de polystyrène, sable et produits organiques) ont été effectuées dans des installations pilotes représentatives des trois types de refroidisseurs de poudres. A l'aide de ces mesures expérimentales, de l'analyse des phénomènes et du fonctionnement hydrodynamique de chacun des appareils industriels, le dimensionnement d'un cas-type industriel (refroidir 4 tonnes par heure de produit organique de 95° C à 30° C) a pu être proposé. Une analyse des critères complémentaires rentrant en jeu dans le choix d'un appareil industriel vient s'ajouter aux critères strictement techniques fournis par le dimensionnement. Il a été trouvé que les lits fluidisés convenaient bien au traitement de gros tonnages mais que l'envolement des fines pouvait être un facteur limitatif; que les échangeurs à pluie de particules garnis de tubes étaient particulièrement bien adaptés aux gros tonnages et avaient pour avantage un volume compact et qu'enfin les échangeurs à plateaux raclés étaient bien décrits par des modèles de transfert de chaleur en lit fixe avec remélangeage périodique des solides, qu'ils ménageaient les solides mais que leur capacité limite se situait autour de 6 tonnes par heure.

  • Titre traduit

    Heat transfer in dispersed solid media : application to solid coolers design


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Informations

  • Détails : 1 vol. (218 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 108 réf.

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