Introduction
Un réseau de tubes verticaux forme un échangeur thermique dans lequel circule de l'eau pressurisée à 70 °C. Un flux d"air est réchauffé par son trajet perpendiculaire aux tubes. Une comparaison est faite avec un système oû la circulation de l'eau est parallèle au flux d'air.
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Données d'entrée :
eau @ T = 70 °C
air @ T∞ = 15 °C : ρ, C, k, ν, Pr
air @ T = 70 °C : ρ, C, k, ν, Pr
géométrie : Φtube = 16.4 mm, pas vertical, pas horizontal
- Comparaison de deux géométries et des échanges thermiques sur un élément.
Modèle vertical
Le calcul successif de :
- Vitesse maximale de l'air
- Nombre de Nusselt Nu
- Nombre de Reynolds Re,
permettent de calculer le coefficient de transfert thermique h = 135.6 W/m².K
Le modèle est très simple (modèle axisymétrique) puisqu'il se réduit à un rectangle.
- L'exemple utilise la notion de log-mean temperature difference qui tient compte de la variation de température du fluide caloporteur entre son entrée dans l'échangeur et sa sortie. C'est cette valeur qui doit être utilisée et non la température T∞
En définitive, puisque la longueur est 62.5 mm, la puissance linéique échangée est
21.47 ÷ 62.5e-3 ≅ 343.5 W/m.
L'exemple donne 346.43 W/m. La différence est liée
au faible nombre de noeuds, ≅ 190.
