Analyse thermo-hydraulique de matrices de tubes ailettés applicables à des échangeurs de chaleur

Abstract

L'analyse thermo-hydraulique de matrices de tubes ailettés appliquables aux échangeurs de chaleur est présentée dans le cadre de ce document. Une étude bibliographique approfondie met en évidence la divergence des conclusions des auteurs quant à l'influence de certains paramètres sur le nombre de Nusselt et le facteur de friction. Les conclusions de cette étude bibliographique montrent également que l'ensemble des corrélations développées se situent dans une plage d'erreur de «25%. On présente la démarche expérimentale suivie tout au long de l'étude. Dans un premier temps, on détermine le protocole expérimental le plus approprié, puis on présente la construction du banc d'essais. Finalement, après avoir validé les résultats obtenus au banc d'essais, on propose un plan d'expérimentation qui permettra de tester les paramètres importants. Ce plan a pour but de minimiser le nombre de tests tout en s'assurant d'effectuer les tests pertinents. À partir de ces tests, on effectue une analyse paramétrique dans le but de déterminer l'influence des paramètres sur le nombre de Nusselt et le facteur de friction. Cette analyse met en évidence un phénomène d'inter-relation entre les paramètres. On remarque en effet que dépendant de la valeur des autres paramètres, l'influence d'un paramètre change. L'analyse paramétrique permet également de remarquer qu'il est possible en modifiant l'angle entre l'écoulement d'air et la diagonale entre deux rangées consécutives d'augmenter la performance globale d'un échangeur de chaleur de type serpentin. Finalement, une corrélation générale pour la détermination du nombre de Nusselt est présentée."--Résumé abrégé par UMI.