ÉCOULEMENT DANS UN ÉCHANGEUR TUBULAIRE COAXIAL A BOUT HÉMISPHÉRIQUE

Résumé

Cette étude décrit les différents mécanismes de transfert de chaleur et des conditions d’écoulement pour déterminer la distribution de la température et de la vitesse. Pour cela, nous avons proposé un échangeur de chaleur tubulaire coaxial à bout hémisphérique pour différents paramètres thermiques, compte tenu de l'échange de chaleur. Notre attention a été concentrée sur l'effet de la géométrie sur les caractéristiques thermiques et dynamiques de l’écoulement. Des calcules numériques ont été effectuées en utilisant le code CFD pour déterminer la distribution de la température et de la vitesse en fonction des différents paramètres tels que le coefficient de transfert de chaleur, le nombre de Reynolds, la température d’entrée et la condition thermique imposée sur la paroi telle que la température. Afin de vérifier la fiabilité, l'exactitude et la réalité physique de l'idée proposée, une approche analytique qui nous a permis d’évaluer l’effet des paramètres de fonctionnement sur la température de sortie de l’échangeur pour valider les résultats numériques. Les résultats obtenus montrent que la distribution de la température dans l’espace annulaire subit une diminution importante en s’éloignant peu à peu de la zone de recirculation du fluide (bout sphérique de l’échangeur) pour tendre vers une valeur proche de la température imposée à la paroi. Les résultats des effets des paramètres géométriques à savoir, le diamètre et la longueur des tubes sur les performances de l’échangeur étudié sont également remarqué. Un accord qualitatif a été constaté entre les résultats acquis et ceux trouvés dans la littérature avec une différence principalement due a la différence de géométrie (le bout hémisphérique de l’échangeur) et du code utilisé.

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