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Les brumisateurs de fines gouttelettes ont investi les étalages de fruits et de légumes dans les hypermarchés et les terrasses parisiennes les jours de forte canicule. Aujourd'hui, la technique de brumisation s'étend aux condenseurs à air des installations frigorifiques afin d'améliorer leur efficacité énergétique. À la clé, des économies d'énergie et une réduction des émissions de gaz à effet de serre...
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- Version courante de avr. 2015 par Mohammed YOUBI-IDRISSI, François TRINQUET
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Intégration du modèle du condenseur dans un modèle global de machine frigorifiqueArticle inclus dans l'offre
"Froid industriel"
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4. Modélisation simplifiée d'un condenseur à air brumisé
L'objectif de ce modèle simplifié est de quantifier l'impact de la brumisation d'un condenseur à air sur sa température de changement de phase côté frigorigène (température de condensation) et sa puissance calorifique dissipée. En la reliant à un modèle global de système frigorifique, cette modélisation pourra également fournir des tendances sur les performances thermodynamiques de toute la machine.
Dans ce modèle, trois points seront particulièrement pris en compte (figure 5) :
-
le point 0 correspondant au point de brumisation. Ce point est caractérisé par les propriétés de l'air, notamment sa température et sa teneur en humidité avant brumisation ;
-
le point E caractérisant le mélange d'air et de gouttes à l'entrée du condenseur ;
-
le point S représentant la sortie d'air du condenseur.
4.1 Bilan du transfert de masse
En ajoutant un débit d'eau
lors de la brumisation, l'air et les fines gouttelettes d'air se mélangent au fur et à mesure jusqu'à l'entrée du condenseur. En fonction des conditions opératoires (température, humidité, caractéristiques du jet, distance [0E]), une fraction de ce débit d'eau sera disponible au point E sous forme liquide. Ensuite, les tubes et les ailettes du condenseur capteront une partie des fines gouttes suspendues dans l'air
. Ainsi, on peut écrire :
( 1 )
avec :
- e :
- taux de captation.
Ce taux e dépend de trois paramètres essentiels :
-
caractéristiques du jet : diamètre, densité et distribution des gouttes ;
-
débit du jet ;
-
géométrie de l'échangeur : pas vertical, pas...
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Modélisation simplifiée d'un condenseur à air brumisé
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