Source : Michael G. Benton et Kerry M. Dooley, Department of Chemical Engineering, Louisiana State University, Baton Rouge, LA

Les échangeurs de chaleur transfèrent la chaleur d'un fluide à un autre. Plusieurs classes d'échangeurs de chaleur existent pour répondre à différents besoins. Certains des types les plus communs sont les échangeurs de coques et de tubes et les échangeurs de plaques¹. Les échangeurs de chaleur shell et tube utilisent un système de tubes à travers lequel le fluide coule¹. Un ensemble de tubes contient le liquide à refroidir ou à chauffer, tandis que le deuxième ensemble contient le liquide qui absorbe la chaleur ou le transmet¹. Les échangeurs de chaleur de plaque emploient un concept semblable, dans lequel les plaques sont étroitement jointes avec un petit écart entre chacun pour que le liquide coule^1. Le liquide qui circule entre les plaques alterne entre le chaud et le froid de sorte que la chaleur se déplace dans ou hors des cours d'eau nécessaires¹. Ces échangeurs ont de grandes surfaces, de sorte qu'ils sont généralement plus^{efficaces 1}.

L'objectif de cette expérience est de tester l'efficacité de transfert de chaleur d'un échangeur de chaleur à tube d'aileron (figure 1) et de le comparer à l'efficacité théorique d'un échangeur de chaleur sans nageoires. Les données expérimentales seront mesurées pour trois débits différents de monoéthylène glycol (MEG). Deux débits d'eau différents pour chaque débit MEG seront utilisés. À l'aide de la méthode de la parcelle Wilson, les coefficients de transfert de chaleur seront déterminés à partir des données expérimentales. En outre, le nombre du Reynold et la quantité de chaleur transférée seront comparés pour le débit avec et sans les nageoires pour évaluer l'efficacité du transfert de chaleur.

Figure 1 : Échangeur de chaleur à tube fin. 1) Température de sortie MEG 2) température d'alet d'eau 3) température d'inlet de MEG 4) température de sortie d'eau 5) mètre d'eau 6) verre de vue d'accumulation de MEG/cylindre.

1. Détermination du taux de démarrage et de débit

1. Ouvrez la soupape de charge située sous le générateur de vapeur.
2. Démarrer l'unité, et laisser 15 min pour la vapeur de commencer à former.
3. Calculer le débit de l'eau
   1. Démarrez un chronomètre et surveillez la jauge affichant le volume d'eau.
   2. Arrêtez la montre après 30 s et enregistrez le volume total d'eau affiché sur la jauge.
   3. Divisez le volume d'eau au moment de déterminer le débit volumétrique.

L'échangeur de chaleur du tube à nageoires n'a pas atteint un débit turbulent (figure 2). Les nageoires fournissent des surfaces supplémentaires sur lesquelles les couches limites se forment, comme on le sait par la théorie de l'écoulement laminaire et turbulent. Si le fluide n'est pas à une vitesse suffisante, le fluide n'atteindra pas la turbulence. Les couches de limite entre les nageoires se chevauchent dans la région laminaire, de sorte que le fl...

Les échangeurs de chaleur sont utilisés dans une variété d'industries, y compris l'agriculture, la production chimique et le CVC. L'objectif de cette expérience était de tester l'efficacité de transfert de chaleur d'un échangeur de chaleur à tube d'aileron et de le comparer à l'efficacité théorique d'un échangeur de chaleur sans nageoires. Des données expérimentales ont été mesurées pour trois débits différents de monoéthylène glycol (MEG) et deux débits d'eau uniques pour chaque débit MEG utilis?...