| Titre : | Etude des écoulements et des transferts thermiques lors de la fabrication d'un sorbet à l'échelle du pilote et du laboratoire |
| Auteurs : | R. Cerecero Enriquez ; CEMAGREF ANTONY GPAN ; Institut national agronomique Paris-Grignon (1971-2006; Thiverval-Grignon, FRA) |
| Type de document : | thèse/mémoire |
| Année de publication : | 2003 |
| Format : | 198 p. |
| Note générale : |
Sigle : CEMAGREF Sigle : GPAN Sigle : INA-PG |
| Langues: | = Français |
| Catégories : | |
| Mots-clés: | TRANSFERT DE CHALEUR ; RHEOLOGIE ; DISPOSITIF EXPERIMENTAL |
| Résumé : |
L'objectif du travail de thèse est de caractériser les transferts thermiques au sein d'un échangeur de chaleur à surface raclée lors de la congélation partielle d'une solution aqueuse en fonction de la composition (solutions de saccharose à différentes concentrations) et des conditions de fonctionnement du procédé (débit, vitesse de rotation des lames...) et de suivre l'évolution du comportement rhéologique du produit au cours de cette congélation. Cette caractérisation a d'abord été réalisée au niveau d'un dispositif pilote d'échangeur à surface raclée. Au niveau thermique, elle a permis d'établir des corrélations sous forme adimensionnelle qui pourront être utilisées pour dimensionner à l'avenir ce type d'échangeur. Au niveau rhéologique, un dispositif de viscosimétrie tubulaire a été conçu et réalisé. Il a permis d'établir des rhéogrammes de solutions sucrées à différents stades de la congélation. La difficulté de mise en oeuvre et le coût élevé des essais sur pilote a conduit à proposer une étude parallèle au niveau du laboratoire. Pour cela, un rhéomètre de Couette à refroidissement programmable, équipé d'un système de racleur a été utilisé. Les expériences réalisées avec ce dispositif ont permis d'apporter des informations similaires à celles obtenues avec le dispositif pilote : intensité des transferts thermiques et évolution du comportement rhéologique avec la fraction de glace. Par contre, les mesures ont été réalisées pour un champ plus restreint de conditions expérimentales et l'analyse reste à affiner pour établir une correspondance quantitative entre l'échelle du laboratoire et celle du pilote. The purpose of this work concerns the study of heat transfers in a Scraped Surface Heat Exchanger (SSHE) during partial freezing of an aqueous sugar solution. We studied the effect of sugars solutions concentrations and operating conditions such as mass rate flow, blade rotational speed, and the study of the evolution of the rheological behaviour of the product during freezing. A first step of this study was carried out in a pilot scraped surface heat exchanger. From the thermal point view, it was possible to establish empirical correlations between adimensional numbers such as Nusselt, as a function of Rotational Reynolds numbers, used to design such heat exchangers in the future. Rheological study on line was performed using a tubular viscosimeter method which is based on Rabinovich Mooney method. We established the rheological behaviour of sugar solutions sorbets at several stages of freezing. Because carrying experiments in a pilot heat exchanger is both : difficult and expensive, a parallel laboratory-scale study was proposed. For this study, a Couette viscometer was used. It was equipped with scaper and programmable cooling device. The experiences carried out with the laboratory device allowed to provide similar informations to those obtained with the pilot plant : heat transfers intensity and evolution of the rheological behaviour as a function of the ice fraction. However, measurements were carried out for restrained range of experimental conditions and the further work has to be done to establish a quantitative correspondance between the laboratory and the pilot scales. |
| Diplôme : | Doctorat Spécialité Génie des procédés, INAPG |
Exemplaires (1)
| Centre | Localisation | Section | Cote | Statut | Disponibilité |
|---|---|---|---|---|---|
| Jouy-en-Josas Antony | Antony | Thèses/Mémoires | TH829-1 | Empruntable | Disponible pour le prêt |
