Modélisation d'un échangeur compact à trois fluides à géométrie complexe

par Atef Mazioud

Thèse de doctorat en Énergétique

Sous la direction de Jean-Félix Durastanti.

  • Titre traduit

    The modeling of a three fluid compact exchanger with a complex geometry


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    Ce travail est consacré à l'étude d'un échangeur compact à trois fluides à géométrie complexe. Ce dernier équipe une chaudière à gaz fonctionnant en deux modes distincts, un mode chauffage et un mode sanitaire. L'objectif de cette étude est de modéliser ce type d'échangeur, très utilisé dans l'industrie, lequel sera intégré dans un ensemble plus complet représentatif du fonctionnement de la chaudière afin de résoudre plusieurs problèmes relatifs à l'évacuation des produits de combustion, à la régulation et l'efficacité de la chaudière. Le circuit chauffage comprend une calandre et des ailettes ; L'échange se fait par courants croisés, les fumées arrivent sous l'échangeur et circulent entre les ailettes où elles échangent de la chaleur avec l'eau chaude de chauffage dans la calandre. L'eau chaude sanitaire circule dans un tube corrugué appelé chignon, dans lequel le fluide effectue sept passes à l'intérieur des cylindres constituant le circuit d'eau chaude. L'échange eau chaude de chauffage - eau chaude sanitaire est à fluides séparés. L'eau de chauffage circule dans un tube lisse et effectue deux passes dans l'échangeur. Nous proposons une première étape qui consiste d'une part, à étudier le circuit sanitaire, d'autre part à mesurer l'influence des corrugations sur les transferts thermiques ainsi qu'à établir expérimentalement des corrélations pour les coefficients d'échanges interne et externe pour ce type d'écoulement et de géométrie de tubes. Nous avons dans une seconde étape développé un modèle de connaissance de notre système utilisant une méthode aux différences finies et intégrant l'ensemble des résultats expérimentaux précédemment obtenus. Dans une seconde phase, nous proposons une démarche plus fine qui consiste à partir de la méthode numérique des volumes finis à développer un modèle tridimensionnel. La seconde étape de cette autre approche a été la validation expérimentale et les interprétations physiques de l'échangeur complet. Enfin, la conclusion de ce travail met en évidence les améliorations possibles sur ce type d'échangeur ainsi que la pertinence de notre démarche qui devra permettre la conception de nouveaux échangeurs thermiques pour le type d'application.

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Informations

  • Détails : 178 f.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. f. 174-178

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  • Bibliothèque : Université Paris-Est Créteil Val de Marne. Service commun de la documentation. Section multidisciplinaire.
  • Disponible pour le PEB
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