Transfert de masse par impact de jets sur une plaque : application au réchauffage de tôles par analogie chaleur/masse

par Fabienne Aglat

Thèse de doctorat en Mécanique et énergétique

Sous la direction de Maurice Martin.

Le président du jury était Michel Lebouché.

Les rapporteurs étaient Jean Gosse, Jacques Pantaloni.


  • Résumé

    Ce travail est consacré à l'étude des transferts de masse et de chaleur sur une plaque impactée par des jets. La bibliographie qui traite de l'influence de divers paramètres géométriques et dynamiques sur les transferts, ne répond pas totalement au problème spécifique de réchauffage de tôles au défilé. Malgré une dispersion importante entre les résultats des différents auteurs, on peut cependant en tirer la valeur optimale des paramètres nécessaires à la construction d'une maquette. Cette dernière, construite sur une similitude de Reynolds, permet de travailler en eau et d'utiliser la méthode polarographique pour étudier tant l'écoulement dynamique que les transferts de masse. L’étude dynamique limitée à la proximité de la paroi donne une vision réaliste des structures d'écoulement. On note qu'entre les deux recirculations induites par les jets, apparaissent deux tourbillons contrarotatifs. On remarque, d'une part que le nombre et la position des reprises influencent peu la dynamique, et d'autre part que la vitesse des jets et la nature des orifices (trous ou busettes) sont des paramètres importants. Les évolutions locales des transferts de masse s'expliquent à la lumière de l'étude dynamique. Leur intégration est en bon accord avec les mesures de transfert global. La configuration à busettes donne un transfert de 17% plus élevé que pour les trous. L’analogie masse/chaleur permet de remonter au coefficient d'échange convectif moyen, qui pour Re=5850, vaut 160 W/m2. K et 195 W/m2. K, respectivement pour les trous et les busettes. Il est possible de calculer la part du transfert convectif (2/3) et du transfert rayonne (1/3) dans un système simplifié de ligne de réchauffage. On en déduit des longueurs de chauffe réalistes en fonction de l'épaisseur, de l'émissivité et de la vitesse du produit

  • Titre traduit

    Mass transfer from impinging jets to a flat plate : application to steel strip reheating with heat/mass analogy


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  • Détails : 1 vol. (238 p.)
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