Pompes à chaleur à absorption multi-étagées pour la production du chaud ou du froid : expérimentation et modélisation de nouvelles structures a film ruisselant de haute performance

par Barbara P. Schwarzer

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Pierre Le Goff.

Soutenue en 1992

à Vandoeuvre-les-Nancy, INPL .


  • Résumé

    Nous présentons dans cette thèse les principes et les performances des systèmes de pompes à chaleur à absorption en structures multi-étagées pour la production du chaud et du froid. Dans le premier chapitre nous faisons un inventaire des différents types de pompes à chaleur à absorption et nous décrivons leurs principaux critères de performance en fonction des barèmes de valeur choisis. Nous identifions les différentes structures multi-étagées possibles et montrons l'intérêt particulier de chacune. Dans le deuxième chapitre nous développons un système de frigo-pompe multi-étagée de haute performance pour la climatisation de bâtiments. Nous analysons les caractéristiques nécessaires du couple de travail et nous proposons des systèmes utilisant les couples ammoniac-thiocyanate de sodium et ammoniac-nitrate de lithium. Dans le troisième chapitre nous résumons les principales études qui étaient faites sur les transferts dans les films ruisselants. Nous analysons les principaux modèles existants pour décrire le transfert de chaleur et de matière dans les films ruisselants ainsi que les techniques d'augmentation de transfert de chaleur et de matière. Dans le quatrième chapitre nous présentons une nouvelle structure d'une cellule de vaporisation-condensation à film ruisselant compacte composée de deux tubes verticaux superposés. Nous faisons l'étude expérimentale du comportement hydrodynamique et du transfert de chaleur et de matière des films ruisselants sur différents types de surfaces et de structures de paroi. Nous présentons notamment un tube à géométrie modifiée où le film ruisselle sur une ailette spiralée formée à l'intérieur du tube cylindrique de base. Dans le cinquième chapitre, nous proposons un système de thermotransformateur à structure multi-étagée pour la production d'une chaleur utile à partir d'une source de chaleur à 5c et un puits de chaleur à -15c. La séparation se fait dans une colonne de distillation quasi-isotherme et non-isobare formée d'une cascade de cellule de vaporisation-condensation à film ruisselant

  • Titre traduit

    Multi-stage absorption heat pump for heat or cold production : experimentation and modelisation of new falling film exchangers with high performance


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Informations

  • Annexes : 81 réf.

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