Tp mecanique fluides traitement d'air

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Traitement d’air
TP n 2

09/09/2010
Mécanique des fluides : TRAVAUX PRATIQUES

Groupe A 1 b
Villotte Perrine
Geisler Matthias
Carlotti Jean-François
Pernet Romain

SOMMAIRE
I- Introduction
1°) Présentation du banc d’essai
2°) Objectifs- Démarche

II- Génération d’air chaud
1°) Protocole expérimental
2°) Présentation des mesures
3°) Comparaison des moyens de mesures4°) Confrontation avec la théorie

III- Humidification
1°) Protocole
2°) Première méthode : avec les résistances chauffantes
3°) Deuxième méthode : bilan énergétique
4°) Analyse des résultats

IV- Refroidissement de l’air humide
1°) Eléments théoriques
2°) Puissance échangée et rendement frigorifique

V- Conclusion

VI- Annexe : Diagramme de l’air humide

I-Introduction
1°) Présentation du banc d’essai
On souhaite étudier les transformations de l’air lorsqu’il est soumis à diverses conditions d’humidité et de chauffage. On dispose pour cela d’un banc possédant, voir fig. 1 :
* Un ventilateur accélérant l’air provenant de la pièce et le faisant circuler dans le banc
* Un système réfrigérant
* Un système produisant de la vapeur d’eau qui estensuite envoyée dans le circuit d’air
* 4 sites de prises de températures sèche et/ou humide.
* Une sonde mesurant la température de l’air et calculant le taux d’humidité
* Une sonde donnant la température du point de rosée de l’air dans le banc.
Relevé de températures sèche et humide

Ventilateur
Evaporateur
Résistances chauffantes

Générateur de vapeur
Groupe condenseurFigure 1 : Schéma d’ensemble du banc d’étude.

2°) Objectifs –Démarche
Nous allons aborder successivement trois fonctionnements différents pour le banc.
* Tout d’abord, il s’agira de chauffer l’air à l’aide de résistances et de quantifier la baisse d’humidité.
* Ensuite, nous traiterons le cas inverse : celui de l’humidification. L’outil sera alors un injecteur de vapeur.
* Enfin,nous utiliserons le banc comme réfrigérateur à air. On explicitera alors une efficacité.

II- Génération d’air chaud
1°) Protocole expérimental
On souhaite tout d’abord étudier l’évolution de l’humidité relative de l’air après chauffage. On utilise pour cela les résistances chauffantes du banc pour chauffer l’air juste après que celui-ci soit accéléré. On effectue 3 types de mesures pouraccéder au taux d’humidité relative :
* On lit directement sa valeur sur la sonde
* On peut le déduire de la valeur de la température du point de rosée, de la température sèche de l’air et en utilisant le diagramme de l’air humide (voir fig.2) : on reporte la température du point de rosée sur l’axe des abscisses, au niveau du taux d’humidité de 100%, on prend l’horizontale. Le pointd’intersection avec la verticale à la température sèche donne le taux d’humidité, qu’on lit grâce aux courbes de taux d’humidité.
Humidité de 100%

Figure 2 : Détermination du taux d’humidité grâce aux températures sèche et du point de rosée.
20%

10%

Température sèche
Température du point de rosée

* On peut aussi le déduire, toujours en utilisant le diagramme de l’air humide, grâce à laconnaissance des températures sèche et humide (voir fig.3) : le point donnant le taux d’humidité étant cette fois l’intersection entre la droite donnant la température humide et la verticale à la température sèche.

Figure 3 : Détermination du taux d’humidité grâce aux températures sèche et humide.

Température humide

Température sèche
20%
10%

2°) Présentation des mesures
Si onallume les deux résistances (puissance résistive totale de 2269W) :
* Température du point de rosée : 12°C
* Température sèche : 42,2°C
* Température humide : 23,4°C
On obtient donc trois taux d’humidité : 16,6% (sonde), 21% (températures sèche et humide) et 17% (température sèche et température du point de rosée). On en déduit donc un taux d’humidité moyen de 18,2%.

On avait par...
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