Étude des lois d'écoulement et de transfert de chaleur pour des fluides non newtoniens en espace annulaire tournant : approche réaliste de l'échangeur de chaleur à surface raclée

Study of flow and heat transfer loaws for non newtonian fluids in rotating annular space : realistic approach of the scraped surface heat exchanger

• Auteur / Autrice : Mohamed Naimi
• Direction : Michel Lebouché
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique et énergétique
• Date : Soutenance en 1989
• Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL

Mots clés

Mots clés contrôlés

Échangeurs de chaleur

Fluides non newtoniens

Résumé

Nous avons étudié l'écoulement et le transfert de chaleur au sein d'un espace annulaire dont le cylindre intérieur est tournant et peut être muni de lames de raclage. Une telle géométrie est en grand rapport avec la structure de l'échangeur de chaleur à surface raclée et modélise donc ce type d'appareil. Les fluides utilisés sont des fluides rhéofluidifiants avec ou sans seuil d'écoulement, tous deux modèles représentatifs de bon nombre de fluides agro-alimentaires. L'étude a été menée dans un premier temps sur la géométrie idéalisée, elle a permis la mise en évidence de l'effet du seuil sur la stabilité de l'écoulement d'un fluide de Herschel-Bulkley, sur les manifestations de la thermodépendance et sur les lois de transfert qui en résultent. La seconde étape de l'étude a concerné la géométrie la plus proche de la réalité, elle a mis l'accent essentiellement sur le transfert de chaleur. Nous mettons ainsi en lumière l'effet bénéfique des lames ainsi que l'incidence du seuil sur les performances thermiques de notre géométrie. Les corrélations proposées devraient permettre une modélisation plus réaliste des échangeurs adaptés aux fluides considérés