Rapport de laboratoire de génie chimique

Manipulation n°4
Ecoulement et échanges thermiques en lit fluidisé

Février 2015

Présenté par : Thibaut D’HONDT
Cécile EIPPERS

Encadré par : Sophie LIEGEOIS Xavier NICOLAY

Année académique 2014 – 2015
Table des matières
I. Introduction 3
II. Appareillage 3
III. Relevés et discussions des résultats expérimentaux 5
1. Pertes de charge en lits fixe et fluidisé 5
2. Transfert de chaleur dans un lit fluidisé 10
a) Variation du coefficient de transfert de chaleur local avec la température de l’élément chauffant 10
b) Variation du coefficient de transfert de chaleur local avec le débit d’air 12
c) Variation du coefficient de transfert de chaleur local avec la hauteur du lit 13
IV. Conclusions 15
V. Bibliographie/Sitographie 15
VI. Annexes 16
VII.
I. Introduction
Cette manipulation a pour but l’étude de l’écoulement et des échanges thermiques en lit fluidisé. On mettra ainsi en évidence le phénomène de fluidisation via la mesure des pertes de charge en lits fixes et fluidisés, de même que l’impact de la température, du débit d’air et de la hauteur du lit sur la variation du coefficient de transfert de chaleur local.
La fluidisation consiste donc à faire passer une phase fluide à travers un lit de particules supportées par une grille, pour les mettre en suspension dans la colonne. Lors de cette manipulation la phase fluide est un gaz, la fluidisation est alors dite hétérogène, bullante ou « agrégative ».
II. Appareillage
L’appareil est constitué d’une colonne de verre, contenant une poudre d’oxyde d’aluminium, en dessous de laquelle se trouve un ventilateur qui fait passer de l’air au travers du lit de poudre. Le débit d’air, contrôlé par une vanne (V), peut être déterminé via deux débitmètres à flotteur (D) de gammes différentes, aussi appelés rotamètres. Les pertes de charges peuvent être connues en divers