Etude des transferts de chaleur d'un fluide frigoporteur diphasique à changement de phase liquide-

Demasles, Hélène

Description

AnnexesA.1 Détermination de K (Chapitre 4 – paragraphe 4.2.1.)Figure A 1 : Coupe de la section d’essais et de son enveloppeA.2 Profils des descentes en température de la suspensionFigure A 2 : Descente en température de la suspension pour une charge volumique en particules de 20 % (Fipo01 L)Figure A 3 températursion pour une charge volumique en05 L)Figure A 4 : Descente en température de la suspension pour une charge volumique en particules de 20 % (Fipo06 L)Figure A 5 températursion pour une charge volumique en12 L)Figure A 6 : Descente en température de la suspension pour une charge volumique en particules de 20 % (Fipo01 R)Figure A 7 températursion pour une charge volumique en02 R)Figure A 8 : Descente en température de la suspension pour une charge volumique en particules de 20 % (Fipo03 R)Figure A 9 : Descente en température de la suspension pour une charge volumique en04 R)Figure A 10 : Descente en température de la suspension pour une charge volumique en particules de 25 % (Fipo05 R)A.3 Flux échangés dans la boucleFigure A 11 : Comparaison des flux calculés à partir du terme de gauche de l’équation (4–25) [1] avec le fluxcalculé à partir des termes de droite de l’équation (4–25) [2]+[3] – (Fipo 01 L)Figure A 12 : Comparaison des flux calculés à partir du terme de gauche de l’équationec le fluxcalculé à partir des termes de droite de l’équation (4–25) [2]+[3] – (Fipo 05 L)Figure A 13 : Comparaison des flux calculés à partir du terme de ...

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Extrait

Annexes A.1 Détermination de K (Chapitre 4 – paragraphe 4.2.1.) Figure A 1 : Coupe de la section d’essais et de son enveloppe A.2 Profils des descentes en température de la suspension Figure A 2 : Descente en température de la suspension pour une charge volumique en particules de 20 % (Fipo 01-L) Figure A 3 : Descente en température de la suspension pour une charge volumique en particules de 20 % (Fipo 05-L) Figure A 4 : Descente en température de la suspension pour une charge volumique en particules de 20 % (Fipo 06-L) Figure A 5 : Descente en température de la suspension pour une charge volumique en particules de 20 % (Fipo 12-L) Figure A 6 : Descente en température de la suspension pour une charge volumique en particules de 20 % (Fipo 01-R) Figure A 7 : Descente en température de la suspension pour une charge volumique en particules de 20 % (Fipo 02-R) Figure A 8 : Descente en température de la suspension pour une charge volumique en particules de 20 % (Fipo 03-R) Figure A 9 : Descente en température de la suspension pour une charge volumique en particules de 20 % (Fipo 04-R) Figure A 10 : Descente en température de la suspension pour une charge volumique en particules de 25 % (Fipo 05-R)

A.3 Flux échangés dans la boucle Figure A 11 : Comparaison des flux calculés à partir du terme de gauche de l’équation (4–25) [1] avec le flux calculé à partir des termes de droite de l’équation (4–25) [2]+[3] – (Fipo 01-L) Figure A 12 : Comparaison des flux calculés à partir du terme de gauche de l’équation (4–25) [1] avec le flux calculé à partir des termes de droite de l’équation (4–25) [2]+[3] – (Fipo 05-L) Figure A 13 : Comparaison des flux calculés à partir du terme de gauche de l’équation (4–25) [1] avec le flux calculé à partir des termes de droite de l’équation (4–25) [2]+[3] – (Fipo 06-L) Figure A 14 : Comparaison des flux calculés à partir du terme de gauche de l’équation (4–25) [1] avec le flux calculé à partir des termes de droite de l’équation (4–25) [2]+[3] – (Fipo 12-L) Figure A 15 : Comparaison des flux calculés à partir du terme de gauche de l’équation (4–25) [1] avec le flux calculé à partir des termes de droite de l’équation (4–25) [2]+[3] – (Fipo 01-R) Figure A 16 : Comparaison des flux calculés à partir du terme de gauche de l’équation (4–25) [1] avec le flux calculé à partir des termes de droite de l’équation (4–25) [2]+[3] – (Fipo 02-R) Figure A 17 : Comparaison des flux calculés à partir du terme de gauche de l’équation (4–25) [1] avec le flux calculé à partir des termes de droite de l’équation (4–25) [2]+[3] – (Fipo 04-R) Figure A 18 : Comparaison des flux calculés à partir du terme de gauche de l’équation (4–25) [1] avec le flux calculé à partir des termes de droite de l’équation (4–25) [2]+[3] – (Fipo 05-R)

A.4 Variation des débits massiques de la suspension Figure A 19 : Variation du débit au cours du refroidissement de la suspension ( le début du changement de phase pour chaque essai est repéré par une flèche)

229

230

A.1. Détermination de K (Chapitre 4 – paragraphe 4.2.1.) Face 3 210

15 15 30 Plan de symétrie

Face 1

Canal Canal  Canal froid chaud froid

Face 2

130

Isolant (armaflex résine bois

15 15 4  4 15 Figure A 1 : Coupe de la section d’essais et de son enveloppe Le coefficient d’échange linéique est la somme des coefficients d’échange des quatre faces de la section d’essais : 1 1 1 # 0,015 # 0,015 # 0,004 %   Face 1 : K 1 h ext k isolant k bois k ré sin e - Avec h ext   = 5 W.m -2 .K -1 le coefficient d’échange avec l’extérieur, k isolant   = 0,038 W.m 1 .K -1 la conductivité thermique de l’isolant, k bois   = 0,162 W.m -1 .K -1 la conductivité thermique du bois et k résine   = 0,36 W.m -1 .K -1 la conductivité thermique de la résine. Soit K 1 = 1,44 W.m -2 .K -1 . %   Face 2 : K 1 2 1 h e 1 xt # k 0 i , s 0 ol 1 an 5 t # k 0 r , é 0 i 0 n 4 e soit K 2   = 1,65 W.m -2 .K -1 . s Face 3 :  1 1 1 # 0,015 # 0,015 # 0,03  soit  K 3   = 1,3 W.m -2 .K -1 . %   K 3 h ext k isolant k bois k ré sin e Le coefficient K vaut donc : K 1 2 [( K 1 # K 2 ! ´ 0,13 # ( K 3 ´ 0,21 !] , soit 1,35 W.m -1 .K -1  (le facteur 2 est du au plan de symétrie de la Figure A 1).

231

A.2. Profils des descentes en température de la suspension (Chapitre 4 – paragraphe 4.3.1.) Tfce FIPO 01-L Tfcs Tffe Tffs Tw moyen T résine à la paroi du canal froid T résine à 2 mm de profondeur

500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 T fc

20 15 10 5 0 0 -5 -10 -15 -20 -25 -30 T ff temps (s) Figure A 2 : Descente en température de la suspension pour une charge volumique en particules de 20 % (Fipo 01-L) 20 Tfce FIPO 05-L Tfcs 15 Tffe Tffs 10 T  résine à 2 mm de profondeur T résine à la paroi du canal froid 5 Tw  mo en 0 0 1500 2000 2500 -5 -10 -15 -20 -25 -30 temps (s) Figure A 3 : Descente en température de la suspension pour une charge volumique en particules de 20 % (Fipo 05-L)

500

1000

232

20 10

0 0 -10

200

-20 FIPO 06-L -30

-40

400

600

Tfce Tfcs Tffe Tffs T résine à la paroi du canal froid T résine à 2 mm de profondeur Tw mo en

800 1000 1200 temps (s)

Figure A 4 : Descente en température de la suspension pour une charge volumique en particules de 20 % (Fipo 06-L) 30 Tfce Tfcs Tffe 20 Tffs T résine à la paroi du canal froid 10 T résine à 2 mm de profondeur

0 0 -10

-20

-30

FIPO 12-L

200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

-40 temps (s) Figure A 5 : Descente en température de la suspension pour une charge volumique en particules de 20 % (Fipo 12-L)

233

200

400

FIPO 01-R

600 800

Tfce Tfcs Tffe Tffs 1000 1200 1400 Tfc

Tff

20 10 0 0 -10 -20 -30 -40 -50 tem ps (s) Figure A 6 : Descente en température de la suspension pour une charge volumique en particules de 20 % (Fipo 01-R) 10 Fipo 02-R T Tf f c c s e 5 Tffe Tffs 0 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 -5 -10 -15 -20 -25 -30 -35 -40 -45 temps (s) Figure A 7 : Descente en température de la suspension pour une charge volumique en particules de 20 % (Fipo 02-R)

234

20 10

FIPO 03-R

Tffe Tffs Tfce Tfcs 0 100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 temps (s) -10

-20

-30

-40

Figure A 8 : Descente en température de la suspension pour une charge volumique en particules de 20 % (Fipo 03-R)

500

Fipo 04-R

1000

1500

Tfce Tfcs Tffe Tffs 2000 2500

10 5 0 0 -5 -10 -15 -20 -25 temps (s) Figure A 9 : Descente en température de la suspension pour une charge volumique en particules de 20 % (Fipo 04-R)

235

10 5

0 0 -5

-10

-15

-20

500

Fipo 05-R

1000

1500

Tfce Tfcs Tffe Tffs

2000

-25 temps (s) Figure A 10 : Descente en température de la suspension pour une charge volumique en particules de 25 % (Fipo 05-R)

236

A.3. Flux échangés dans la boucle (Chapitre4 – paragraphe 4.3.2.2.)

refroidissement fluide chaud dans la boucle Pc-perte (tps ext SE ajusté à Q) fluxmètre-perte fluxmètre+55W-perte

250 200 Fipo 01L 150 100 50 0 0 500 1000 -50 -100 Figure A 11 : Comparaison des flux calculés à partir du terme de gauche de l’équation (4–25) [1] avec le flux calculé à partir des termes de droite de l’équation (4–25) [2]+[3] – (Fipo 01-L) 40 0 30 0

20 0

10 0

1500

temps (s) 2000 2500 3000 3500

15 00

20 00

F ip o 05-L

25 00

0 0 50 0 10 00 -100 refro idissem en t fluid e ch aud da ns la boucle -200 P c-p erte (tps ext S E aju sté à Q ) fluxm è tre-perte -300 fluxm è tre+[55 ;15 0] W -perte tem p s (s) Figure A 12 : Comparaison des flux calculés à partir du terme de gauche de l’équation (4–25) [1] avec le flux calculé à partir des termes de droite de l’équation (4–25) [2]+[3] – (Fipo 05-L)

237

500 400

300

200

100

Fipo 06L

800

1000

1200

0 0 200 400 600 -100 refroidissem  ent fluide chaud dans la boucle Pc-réchauffem ent -200 fluxm ètre-perte fluxm ètre+120W -perte Figure A 13 : Comparaison des flux calculés à partir du terme de gauche de l’équation (4–25) [1] avec le flux calculé à partir des termes de droite de l’équation (4–25) [2]+[3] – (Fipo 06-L)

refroidissement fluide chaud dans la boucle Flux fluide chaud - réchauffement 500 fluxmètre - réchauffement 400 fluxmètre réhaussé - réchauffement 300 200 100 0 0 -100 -200

500

1000

1500

Fipo 12L

2000 temps (s)

Figure A 14 : Comparaison des flux calculés à partir du terme de gauche de l’équation (4–25) [1] avec le flux calculé à partir des termes de droite de l’équation (4–25) [2]+[3] – (Fipo 12-L)

238

500 400

300

200

100

Fipo 01-R

200

400

600

refroidissement fluide chaud dans la boucle fluxmètre-perte fluxmètre+115W-perte Pc-réchauffement

800 1000

1200

0 0 -100 temps (s) Figure A 15 : Comparaison des flux calculés à partir du terme de gauche de l’équation (4–25) [1] avec le flux calculé à partir des termes de droite de l’équation (4–25) [2]+[3] – (Fipo 01-R)

refroidissement fluide chaud dans la boucle fluxmètre-perte fluxmètre+115W-perte Pc-réchauffement

600 Fipo 02-R 500 400 300 200 100 0 0 200 -100 -200 temps (s) Figure A 16 : Comparaison des flux calculés à partir du terme de gauche de l’équation (4–25) [1] avec le flux calculé à partir des termes de droite de l’équation (4–25) [2]+[3] – (Fipo 02-R)

400

600 800 1000 1200 1400

239