Rеvuе des Energies Renouvelables
Volume 18, Numéro 1, Pages 153-169
2015-03-31
Amélioration Des Transferts Thermiques D’un évaporateur à Ailette Hélicoïdale Externe: Structure à Marches D’escalier
Auteurs : El Haimer M. . Irhzo A. . Faraji M. . Najam M. .
Résumé
Une nouvelle conception et une nouvelle technique de construction des tubes à paroi modifiée pour les évaporateurs à film ruisselant est proposée. Le nouveau tube à ailette hélicoïdale externe est construit par l’empilement de plusieurs plaques simples et identiques. Chaque plaque est, à l’origine, un disque individuel à orifice au centre et dont une partie est enlevée suivant un angle donné. L’empilement des plaques respecte un décalage régulier les uns des autres de manière à obtenir un tube cylindrique avec ailette hélicoïdale à marches d’escaliers, comme l’escalier en colimaçon. Chaque marche d’escalier agit, à la fois, comme promoteurs de turbulence au niveau du film ruisselant et comme facteur d’augmentation de la surface d’échange, tout deux, responsables de l’amélioration des transferts thermiques convectifs. L’étude hydrodynamique a permis d’établir des modèles simplistes des différents types d’écoulements. En régime d’échauffement, l’étude thermique a permis d’établir les variations du coefficient partiel de transfert thermique et de la hauteur partielle d’unité de transfert de chaleur avec le débit du film ruisselant et la densité des marches d’escalier. L’analyse des résultats expérimentaux a montré une croissante amélioration des transferts thermiques convectifs, à la fois, avec le débit du film et avec la densité des marches d’escalier. La dualité, existante pour les ailettes lisses, entre surface d’échange et coefficient convectif a disparu. La comparaison des performances thermiques entre tubes à ailettes avec et sans marches d’escalier, d’un côté, et tubes à ailettes optimisées, de l’autre côté, confirme le rôle important de la densité des marches d’escalier dans l’amélioration des transferts thermiques côté film.
Mots clés
Echangeur, Ailette hélicoïdale, Densité de marches d’escalier, Coefficient partiel de transfert thermique, Hauteur partielle d’unité de transfert thermique.
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