Recherche Avancée

Thèse soutenue

Etude numérique et expérimentale des séchoirs solaires indirects à convection forcée : Application à la pomme de terre

FR  |  
EN
Auteur / Autrice : Sabri Youcef-Ali
Direction : Jean-Yves Desmons
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Energétique
Date : Soutenance en 2001
Etablissement(s) : Valenciennes

Résumé

FR

Nous avons développé un code de calcul permettant de simuler le comportement d'une chaine énergétique (insolateur-séchoir) fonctionnant en convection forcée pour des applications au séchage de produits agro-alimentaires. L’insolateur plan, relié à l'armoire de séchage, est à simple passe arrière, la veine d'air mobile pouvant être munie d'ailettes permettant d'améliorer les performances de ce capteur. Le séchoir est une armoire en bois comportant quatre grilles superposées, sur lesquelles le produit à sécher est disposé en lits de rondelles. Dans le modèle théorique décrivant son comportement, nous tenons compte en particulier des pertes calorifiques à travers les parois latérales et du rétrécissement volumique du produit en cours de séchage, phénomènes généralement négligés. Le premier sous-programme itératif développé détermine les performances thermiques instantanées de l'insolateur. Le second gère un modèle théorique qui repose sur les équations de bilan de chaleur et de masse dans les milieux poreux. Dans ce modèle, intervient un coefficient de migration de l'eau dans la masse des particules propre au produit utilisé. Nous avons déterminé ce coefficient expérimentalement, pour plusieurs températures de l'air asséchant, en fonction de l'humidité absolue moyenne des rondelles, ce qui nous a permis de le représenter sous une forme mathématique exploitable dans l'algorithme de calcul. Le modèle théorique est validé par un grand nombre d'expériences en utilisant la pomme de terre, en ensoleillement artificiel et naturel. Cette validation nous a donc permis de tester les possibilités de la chaine étudiée (notamment à travers le coefficient d'efficacité que nous définissons par le rapport de la masse de produit à sécher au temps de séchage global) et de dégager certains principes permettant d'en tirer le maximum de production. Nous présentons enfin quelques prédictions du modèle numérique pour différentes valeurs des paramètres aérothermiques de l'air de séchage.