GSI-M1 -2011-2012

BLAbla

Les Échangeurs Thermiques

E. Rouland

1

Références

A. LEONTIEV, Théorie des échanges de chaleur et de masse – Édition Mir-Moscou
J.F. SACADURA Initiation
Documentation – Paris

aux

transferts

thermiques

-

Technique

et

H.W. MAC ADDAMS La transmission de la chaleur - Dunod - Paris
F. P. INCROPERA, D. P. DEWITT - Fundamentals of Heat and Mass Transfer Wiley, N.Y. - 2002
A. BONTEMPS, A. GARRIGUE, C. GOUBIER, J. HUETZ, C. MARVILLET, P.
MERCIER et R. VIDIL – Échangeur de chaleur – Technique de l’Ingénieur, Traité
Génie Énergétique
YVES JANNOT, professeur au LEPT-ENSAM de Bordeaux, transfert thermique

2

Sommaire
I.

Généralité
1.
2.
3.

II.

Quadripôle thermique
Hypothèse de fonctionnement
Principaux types d’échangeurs thermiques

Évaluation des performances thermiques d’un échangeur
1.
2.
3.
4.

III.

Distribution de température dans un échangeur « double tube »
Étude d’un échangeur
Méthode de la différence logarithmique des températures
Évaluation du coefficient d’échange global

Efficacité d’un échangeur
1.
2.
3.

IV.

Définition
Calcul de l’efficacité
Méthode du nombre d’unités de transfert NUT

Les échangeurs à faisceaux complexes
1.
2.
3.
4.
5.
6.

Généralités
Échangeurs 1-2
Échangeurs 2-4
Échangeurs à courant croisé
Échangeurs à plaques
Échangeurs frigorifiques
3

I.Généralités

1.

Quadripôle thermique

2.

Hypothèse de fonctionnement

3.

Principaux types d’échangeurs thermiques

4

I.1 Quadripôle thermique
Aspect externe : échangeur comme quadripôle
Def. Un échangeur de chaleur est un appareil destiné à transmettre la chaleur d’un fluide à un autre.
- aspect thermique pure (Te1, Te2, Ts1 , Ts2)
- aspects mécaniques (ρe1, ρe2 ,… Qm1,Qm2)
Un échangeur = quadripôle thermique ⇔ 2 entrées et deux sorties

Ts1
Ts2

= M

Te2
Ts1

Te1
∆Te

Te1

∆Ts

E
Te2

Ts2
5

I.1 Quadripôle thermique
Aspect externe : échangeur comme quadripôle
Mesurer les caractéristiques essentielles du fonctionnement de l’échangeur à l’un de ces quatre