Étude du transfert thermique conjugué dans les cavités rectangulaires en convection naturelle

Introduction -- Modèle mathématique -- Méthode numérique -- Étude du transfert de chaleur conjugué dans une cavité inclinée limitée par un mur -- Étude des trois modes de transfert de chaleur dans une cavité ouverte limitée par un mur -- Étude du transfert de chaleur conjugué dans une cheminée solaire -- Étude de transfert thermique conjugué dans un système passif avec masse thermique

Développement d'un code de thermohydraulique pour le couplage neutronique / thermohydraulique

Modèle thermohydraulique -- Hypothèses et simplifications géométriques -- Équations de conservation d'écoulement monophasique -- Définitions et concepts -- Équations de conservation d'écoulement diphasique -- Modèle à écart de vitesses -- Équations constitutives -- Modèle numérique et validation pour la thermohydraulique -- Modèle de transfert de chaleur dans le crayon -- Hypothèses et simplifications -- Équation de transfert de chaleur -- Conditions aux limites -- Équations constitutives -- Modèle numérique et validation du transfert de chaleur -- Couplage neutronique/thermohydraulique -- Simulations neutronique/thermohydraulique

An experimental comparison of evaporation and condensation heat transfer coefficients for HFC-134a and CFC-12

Citation: Eckels, S.J. and M.B. Pate, An experimental comparison of evaporation and condensation heat transfer coefficients for HFC-134a and CFC-12.International Journal of Refrigeration, 1991. 14(2): p. 70-77.Experimental heat transfer coefficients are reported for HFC-134a and CFC-12 during in-tube single-phase flow, evaporation and condensation. These heat transfer coefficients were measured in a horizontal, smooth tube with an inner diameter of 8.0 mm and a length of 3.67 m. The refrigerant in the test-tube was heated or cooled by using water flowing through an annulus surrounding the tube. Evaporation tests were performed for a refrigerant temperature range of 5–15°C with inlet and exit qualities of 10 and 90%, respectively. For condensation tests, the refrigerant temperature ranged from 30 to 50°C, with et and exit qualities of 90 and 10%, respectively. The mass flux was varied from 125 to 400 kg m−2 s−1 for all tests. For similar mass fluxes, the evaporation and condensation heat transfer coefficients for HFC-134a were significantly higher than those of CFC-12. Specifically, HFC-134a showed a 35–45% increase over CFC-12 for evaporation and a 25–35% increase over CFC-12 for condensation. Résumé On rapporte les coefficients de transfert de chaleur expérimentaux, pour le HFC-134a et le CFC-12, au cours d'un écoulement monophasique, à l'intérieur d'un double tube, et au cours de l'évaporation et de la condensation. Ces coefficients de transfert de chaleur ont été mesurés dans un tube lisse horizontal d'un diamètre intérieur de 8 mm et d'une longueur de 3,67 m. Le frigorigène dans le tube d'essai était chauffé ou refroidi par circulation d'eau dans un espace annulaire entourant le tube. Pour l'évaporation, les essais ont été effectués dans une plage de températures du frigorigène comprises entre 5 et 15°C, avec des qualités d'entrée et de sortie de 10 et 90% respectivement. Pour les essais de condensation, les températures du frigorigène étaient comprises entre 30 et 50°C, avec des qualités d'entrée et de sortie de 90 et 10% respectivement. Le flux massique a varié de 125 à 400 kg m−2 s−1 pour tous les essais. Pour des flux massiques similaires, les coefficients de transfert de chaleur d'évaporation et de condensation, pour le HFC-134a, étaient nettement supérieurs à ceux du CFC-12. Plus précisément, le coefficient de transfert de chaleur à l'évaporation du HFC-134a était de 35 à 45% supérieur à celui du CFC-12, et le coefficient de transfert de chaleur à la condensation supérieur de 25 à 35%

Elaboration et caractérisation d’une mousse métallique

Cette étude est consacrée à l'élaboration par infiltration d'une mousse métallique en aluminium à cellules ouvertes. Les propriétés métallurgiques (macrostructures, mécaniques) et énergétiques (performances de transfert de chaleur) ont été étudiées. Le transfert de chaleur a été étudié numériquement et expérimentalement. Les résultats obtenus ont montre l'effet de la taille des cellules (pores) sur les propriétés mécaniques et énergétiques du matériau fabriqué

Etude thermique expérimentale des suspensions non newtoniennes en écoulement dans une conduite horizontale à géométrie variable

Dans l'industrie Agro-alimentaire, de nouveaux produits, de plus en plus complexes pour les chercheurs, sont mis en consommation. Sur ce papier nous exposons les résultats d‟une étude thermique expérimentale des suspensions non newtoniennes et pseudoplastiques en écoulement dans une conduite horizontale à géométrie variable. Ces suspensions sont constituées de grosses sphères dures dans une solution de Tylose. Elle nous a permis de mettre en exergue les limites du développement de la couche limite thermique dont la l‟augmentation est favorisée par la présence de sphères rigides dans le mélange. L‟étude met en évidence, d‟une part, l‟interdépendance entre l‟hydrodynamique et la thermique des suspensions des particules dont le diamètre moyen d est de 4,4 mm et le rapport d‟aspect d/D est égal à 0,13 et d‟autre part, les effets convectifs des particules (perturbations de la couche limite) dans des écoulements dans une conduite à géométrie variable. Cette étude nous a permis de comprendre les mécanismes de chauffage du mélange à partir de la paroi en observant une amélioration de la qualité du transfert de chaleur avec la fraction volumique des sphères dures et avec l‟utilisation d‟une conduite à géométrie variable.Mots-clés: solide-liquide, suspensions, sphères, thermique, concentration, hydrodynamique. Experimental thermal study of the non-newtonian suspensions flowing in a horizontal duct with variable geometryIn the Agri-Food industry, new products, more and more complex for researchers, are put into consumption. This paper presents the results of an experimental study of heating Non-Newtonian and pseudoplastic suspensions flowing in a horizontal pipe with variable geometry. These suspensions are composed of large hard spheres in a solution of Tylose. It helped to highlight the limits of the development of the thermal boundary layer, which the increase is enhanced by the presence of rigid spheres in the mixture. The study highlights the interdependence between hydrodynamics and thermal of the suspensions of particles with a mean diameter d is 4.4 mm and the aspect ratio d / D is equal to 0.13. It shows the convective effects of the particles (disturbances of the boundary layer) flowing in a duct with a variable geometry. This study helped us to understand the mechanisms of heating of the mixture from the wall observing an improvement in the quality of heat transfer with the volume fraction of hard spheres and with the use of a duct with variable geometry.Keywords: solid-liquid, suspension, sphere, thermal, concentration, hydrodynamics

Simulation numérique des transferts thermiques dans une serre agricole chauffée par un bloc solide isotherme

International audienceLes effets provoqués par le transfert thermique radiatif sur la distribution de température, l'écoulement d'air et le transfert de chaleur dans une serre contenant un bloc solide carré, isotherme et chaud, sont étudiés numériquement. Les équations différentielles gouvernant le système sont discrétisées à l'aide d'une méthode des volumes finis et le couplage pression-vitesse est traité par l'algorithme SIMPLER. Les systèmes algébriques obtenus sont résolus par la méthode des gradients conjugués. La serre est supposée de rapport de forme A=2, et les résultats sont présentés en termes d'isothermes, de lignes de courant et de nombre de Nusselt pour des nombres de Rayleigh compris entre 103 et 106

Instabilité de Rayleigh-Bénard sous champ magnétique : structures et transfert de chaleur

Nous étudions l’influence d’un champ magnétique constant et vertical sur les structures de l’instabilité de Rayleigh-Bénard, ainsi que son effet sur les transferts de chaleur en paroi. Proche de la stabilité marginale, l’écoulement développe des structures fines qui s’élargissent lorsqu’on s’éloigne de cette stabilité marginale. Localement, le transfert de chaleur est modifié, les zones de fort transfertcorrespondant aux zones où la vitesse dirigée selon la normale sortante de la paroi est importante. Le transfert global est légèrement diminué par rapport au cas non magnétique

Caractéristiques hydrodynamiques et transfert de chaleur par convection de nanofluides (S23)

Cet article présente une étude expérimentale de transfert de chaleur par convection laminaire pour deux types de nanofluides circulant dans un tube chauffé uniformément. Les nanofluides préparés sont constitués de nanoparticles d'argent et d'oxyde de titane dispersées dans de l'eau. La conductivité thermique et la viscosité dynamique de ces nanofluides ont été mesurées et modélisées pour différentes températures et concentrations. De plus, le coefficient de transfert de chaleur et les pertes de charge des nanofluides circulant dans le tube ont été mesurés pour différents nombres de Reynolds. Les résultats expérimentaux montrent que le coefficient de transfert de chaleur et les pertes de charge augmentent avec la concentration des nanoparticules et le nombre de Reynolds. Finalement, un critère a été introduit pour identifier les nanofluides appropriés pour leur utilisation dans les échangeurs de chaleur et les systèmes énergétiques

Conséquences du confinement dans le transfert de chaleur sur une sphère dans un fluide non newtonien

Le phénomène de transfert de chaleur ou de masse sur une particule sphérique en situation d’interactions hydrodynamiques et thermiques ou massiques est d’un intérêt majeur pour de nombreux problèmes rencontrés dans les procédés industriels faisant intervenir des particules en suspension [1]. Nous avons contribué par ce travail à l’étude de l’influence du confinement sur les phénomènes de transfert en présence d’un fluide de type loi de puissance. La comparaison des résultats numériques avec les calculs asymptotiques effectués par nous-mêmes et ceux obtenus par Acrivos confirment la validité des calculs. Dans le cas des fluides non newtoniens, il apparaît que la rhéofluidification est favorable aux phénomènes de transfert contrairement au cas rhéoépaississant

Modélisation du transfert de chaleur et de masse : impact de la perméabilité à l'air et de l'hystérésis pour le béton de chanvre

National audienceIn the context of hygrothermical caracterization of environmentally friendly materials, a non hysteretic 1D model, for describing mass and heat transfer is implemented with COMSOL. The model is validated thanks to an international benchmark HAMSTAD WP2. Numerical and experimental results from hemp concrete wall submitted to real climatic solicitations are compared. The poor agreement between these one conducts to analyse the air transfer through the wall and the modeling of sorption isotherm hysteresis