Résumé :
|
La réponse d’un échangeur thermique soumis à des sollicitations variables aux entrées est décrite de façon satisfaisante au moyen d’un modèle à deux paramètres comportant un temps de retard tr et une constante de temps t. L’étude est menée avec les caractéristiques d’un échangeur bitube eau-eau qui présente l’avantage d’une géométrie simple. D’ailleurs moyennant quelques hypothèses supplémentaires, on montre qu’il existe une possibilité de transposition aux échangeurs tubulaires. L’étude théorique fait apparaitre que la constante de temps dépend en particulier du rapport efficacité/NUT, et des échelons de température d’entrée. De même, elle met en relief le fait qu’il existe autant d’expressions analytiques de t que de configurations envisageables. Cependant, afin de réduire le nombre de cas possibles et de cerner les paramètres influents sur t, une étude sensibilité suit immédiatement le calcul théorique. Il en ressort, par exemple, que le sens relatif des écoulements n’a presque pas d’influence sur la valeur de t, et qu’une augmentation d’un débit se traduit par une décroissance de t. De l’étude expérimentale menée sur un grand nombre d’essais, on est arrivé à la conclusion qu’il y a une bonne concordance entre la théorie et l’expérience. Celle-ci a montré de même que l’influence de l’isolation extérieure sur la valeur de t reste négligeable dans les limites pratiques d’utilisation. Des corrélations ont été établies pour le temps de retard tr en faisant appel à l’expérimentation. Proposée comme application du modèle à deux paramètres, une simulation théorique de la réponse à n’importe quelle variation des températures d’entrée permet de tracer des courbes qui sont très proches des évolutions relevées expérimentalement.
|