Échangeurs de chaleur - Définitions et principes généraux

1 - Définitions générales

2 - Échangeur élémentaire

• 2.1 - Aspect externe : échangeur comme quadripôle
  Figure 1 - Schéma du quadripôle
• 2.2 - Aspect interne : échange élémentaire

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  Figure 2 - Profils transversaux de température et de vitesse dans un tube d'échangeur Figure 3 - Échange élémentaire entre deux fluides séparés par la paroi d'échange Figure 4 - Symétrie géométrique et dissymétrie thermique dans le champ de pesanteur due aux différences de masse volumique avec la température T Figure 5 - Dissymétrie des températures due aux variations de … Tableau 1

3 - Architecture générale de l'échangeur

• 3.1 - Trois principales configurations d'écoulement
  Figure 6 - Profil longitudinal de températures dans un échangeur co-courant
• 3.2 - Conséquences
  Figure 7 - Profil longitudinal de températures dans un échangeur contre-courant Figure 8 - Profils longitudinaux de températures dans un échangeur à courants croisés Figure 9 - Inconvénients des débits de capacité thermique non adaptés Figure 10 - Schéma d'un échangeur monotube en spirale
• 3.3 - Échangeur industriel : combinaison des trois configurations élémentaires

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  Figure 11 - Combinaison d'écoulements élémentaires : chicanes dans une virole (ou calandre) Figure 12 - Évolution de la température de paroi en fonction de … Figure 13 - Combinaison d'écoulements co-courant et contre-courant par des passages multiples d'un ou des fluides Figure 14 - Incidents entre deux plaques ou dans un tube

4 - Relations entre les mesures aux entrées-sorties et le fonctionnement interne

• 4.1 - Hypothèse du coefficient d'échange global K constant
• 4.2 - Grandeurs classiques définissant l'échangeur
  Figure 15 - Représentation schématique du quadripôle représentant un échangeur de chaleur. Notations utilisées Figure 16 - Évolution qualitative des températures entre l'entrée et la sortie de l'échangeur à écoulements co-courant Figure 17 - Évolution qualitative des températures entre l'entrée et la sortie de l'échangeur à écoulements contre-courant Figure 18 - Évolution de l'efficacité en fonction du nombre d'unité de transfert NUT pour différentes valeurs de R Figure 19 - Évolution des températures pour un condenseur et un évaporateur

5 - Analyse énergétique globale

6 - Conclusions et perspectives

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