Modélisation et simulation de l'encrassement des échangeurs de chaleur pour eaux géothermales PDF Download
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Author: Florian Cazenave
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Languages : fr
Pages : 0
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Book Description
Dans le cadre de la thématique consacrée à la transition énergétique, le Laboratoire de Thermique Energétique et Procédés (LaTEP) travaille sur la géothermie profonde. Cette thèse se focalise sur l'étude de l'encrassement des échangeurs de chaleur de surface et plus spécifiquement sur la modélisation et la simulation de l'évolution d'un dépôt. L'encrassement conduit à des pertes d'efficacité et nécessite la mise en place de moyens de prévention ou de nettoyage, entraînant d'importants surcoûts. Le modèle général proposé décrit des réactions hétérogènes entre deux phases multi-constituantes, l'une liquide et l'autre solide. La phase liquide est une solution contenant des ions dilués dans un solvant, tandis que le solide est composé de constituants immobiles. L'électro-migration des espèces est prise en compte dans la description. L'interface entre les deux phases est le siège de multiples réactions hétérogènes. Les conditions aux limites faisant intervenir la vitesse de l'interface permettent le couplage complet entre les deux domaines. Ce modèle général est ensuite appliqué au cas particulier de l'encrassement d'un tube par formation de sels et résolu à l'aide de Comsol Multiphysics. La simulation d'un cas simplifié d'encrassement par le sulfate de baryum a permis d'analyser la phénoménologie de la croissance du dépôt et de mettre en évidence les effets des évolutions de la solubilité et de la cinétique via la chute de température dans le tube, ainsi que de la mobilité radiale des espèces par diffusion qui limite la croissance. L'électro-migration participe significativement au transport mais n'influence pas l'épaisseur du dépôt. L'hypothèse d'une réaction de cristallisation de la barytine instantanément équilibrée conduit à une forte surestimation de l'encrassement. La composition de l'eau est ensuite complexifiée afin d'étudier l'influence de la présence du chlorure de sodium à 1 mol.L-1, puis d'ions strontium et ainsi la co-précipitation de barytine et de célestine.
Author: Florian Cazenave
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Languages : fr
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Book Description
Dans le cadre de la thématique consacrée à la transition énergétique, le Laboratoire de Thermique Energétique et Procédés (LaTEP) travaille sur la géothermie profonde. Cette thèse se focalise sur l'étude de l'encrassement des échangeurs de chaleur de surface et plus spécifiquement sur la modélisation et la simulation de l'évolution d'un dépôt. L'encrassement conduit à des pertes d'efficacité et nécessite la mise en place de moyens de prévention ou de nettoyage, entraînant d'importants surcoûts. Le modèle général proposé décrit des réactions hétérogènes entre deux phases multi-constituantes, l'une liquide et l'autre solide. La phase liquide est une solution contenant des ions dilués dans un solvant, tandis que le solide est composé de constituants immobiles. L'électro-migration des espèces est prise en compte dans la description. L'interface entre les deux phases est le siège de multiples réactions hétérogènes. Les conditions aux limites faisant intervenir la vitesse de l'interface permettent le couplage complet entre les deux domaines. Ce modèle général est ensuite appliqué au cas particulier de l'encrassement d'un tube par formation de sels et résolu à l'aide de Comsol Multiphysics. La simulation d'un cas simplifié d'encrassement par le sulfate de baryum a permis d'analyser la phénoménologie de la croissance du dépôt et de mettre en évidence les effets des évolutions de la solubilité et de la cinétique via la chute de température dans le tube, ainsi que de la mobilité radiale des espèces par diffusion qui limite la croissance. L'électro-migration participe significativement au transport mais n'influence pas l'épaisseur du dépôt. L'hypothèse d'une réaction de cristallisation de la barytine instantanément équilibrée conduit à une forte surestimation de l'encrassement. La composition de l'eau est ensuite complexifiée afin d'étudier l'influence de la présence du chlorure de sodium à 1 mol.L-1, puis d'ions strontium et ainsi la co-précipitation de barytine et de célestine.
Author: Alphonse Codjo Quenum
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Languages : fr
Pages : 171
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Book Description
L’objet du présent rapport est l'étude de l'encrassement des échangeurs de chaleur à plaques. On s'intéresse à l'encrassement par changement de phase, et plus particulièrement à la solidification dans une phase liquide. Ce travail comporte deux parties : une première partie, qui est une étude numérique, permet d'explorer l'influence de certains paramètres (débit, température), le type de refroidissement (symétrique ou asymétrique), ainsi que l’aspect stationnaire et instationnaire du refroidissement et de la solidification. La seconde partie, qui est expérimentale, a permis d'analyser l'influence des paramètres tels que (débits et températures des deux fluides) sur l'évolution du dépôt de glace les résultats expérimentaux ont permis en outre de faire une application du critère entropique de l'étude thermodynamique de l'encrassement, développée sur la géométrie plane.
Author: GUY.. HOYON
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Languages : fr
Pages : 177
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Book Description
CE RAPPORT EST UNE ETUDE DE L'ENCRASSEMENT DES ECHANGEURS DE CHALEUR A PLAQUES. LE TRAVAIL EST ABORDE SOUS UN ANGLE NOUVEAU, CELUI DU CRITERE ENTROPIQUE QUI PERMET, A LA FOIS DE RENDRE COMPTE DES DEGRADATIONS D'ENERGIE MECANIQUE ET THERMIQUE. DIFFERENTS MODELES SONT DEVELOPPES : MODELE MONO-DIMENSIONNEL POUR LE DEMI-ECHANGEUR ET L'ECHANGEUR COMPLET AINSI QUE LE MODELE GLOBAL POUR L'ECHANGEUR COMPLET (ECHANGEUR CONSIDERE COMME UNE BOITE NOIRE). CES MODELES SONT UTILISES POUR DIFFERENTS PARAMETRES (TEMPERATURES, REGIMES ET TYPES D'ECOULEMENT) ET ADIMENSIONNEMENTS (PAR RAPPORT A LA PUISSANCE INITIALE OU PAR RAPPORT A L'ETAT INITIAL NON ENCRASSE) POUR LA CONFIGURATION DE BASE D'UN ECHANGEUR A PLAQUES. DE PLUS L'ETUDE DE CAS INDUSTRIELS POUR DES ECHANGEURS A PLAQUES CORRUGUEES A ETE MENEE EN MODELE GLOBAL. L'ASPECT EXPERIMENTAL DU TRAVAIL REPOSE SUR UNE SIMULATION PAR DEPOT DE GLACE. LES DIVERS MONTAGES UTILISES AINSI QUE LA METROLOGIE EMPLOYEE SONT DETAILLES. L'EXPLOITATION D'UNE PREMIERE CAMPAGNE DE MESURES A PERMIS, DE COMPRENDRE L'INFLUENCE DE CERTAINS PARAMETRES (TEMPERATURES, DEBITS) DANS LA FORMATION DU DEPOT DE GLACE ET DE VALIDER EN PARTIE LES MODELES DECRITS PRECEDEMMENT.
Author: GAETAN.. BIGOIN
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Languages : fr
Pages : 229
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LES ECHANGEURS DE CHALEUR A PLAQUES ONT L'AVANTAGE DE PRESENTER UNE GRANDE COMPACITE ET UN COEFFICIENT DE TRANSFERT ELEVE. MAIS, DU FAIT DE LEUR GRANDE EFFICACITE, IL APPARAIT QU'UN ENCRASSEMENT MEME MINIME PEUT AVOIR DES REPERCUSSIONS IMPORTANTES SUR LEURS PERFORMANCES. LA VITESSE D'ECOULEMENT AYANT UNE INFLUENCE PREPONDERANTE SUR LE DEPOT DE PARTICULES, DES ESSAIS D'ENCRASSEMENT ONT DONC ETE REALISES SUR UN ECHANGEUR COMPORTANT UN GRAND NOMBRE DE CANAUX (120), AFIN DE TENIR COMPTE DE LA DISTRIBUTION DE DEBIT. LES ESSAIS ONT ETE EFFECTUES DANS DIFFERENTES CONFIGURATIONS, AVEC DEUX TYPES DE PLAQUES CORRUGUEES (30\ ET 60\) ET POUR PLUSIEURS DEBITS A L'ENTREE ; L'ANALYSE ETANT BASEE SUR LE SUIVI DE LA RESISTANCE D'ENCRASSEMENT ET SUR L'AUGMENTATION DE PRESSION RELATIVE DANS LES DIFFERENTS CANAUX. L'ANALYSE EXPERIMENTALE A PERMIS DE METTRE EN EVIDENCE UNE EVOLUTION POSSIBLE DU MECANISME LIMITANT LE DEPOT AVEC LA VITESSE : CE DERNIER EST D'ABORD CONTROLE PAR LE TRANSPORT PUIS PAR L'ADHESION DES PARTICULES A LA PAROI. LA SIMULATION NUMERIQUE DE L'ECOULEMENT MENEE EN PARALLELE A PERMIS QUANT A ELLE, D'ETUDIER FINEMENT L'EVOLUTION DES ZONES DE RECIRCULATION, ZONES PREFERENTIELLES D'ENCRASSEMENT. CE TRAVAIL A AINSI PERMIS DE MIEUX APPREHENDER LES MECANISMES MIS EN JEU ET DE POUVOIR ESTIMER L'IMPORTANCE RELATIVE DE L'ENCRASSEMENT D'UNE CONFIGURATION DONNEE A UNE AUTRE.
Author: Sylvain Girard
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Languages : fr
Pages : 87
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Author: Hamza Chérif Sadouk
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Languages : fr
Pages : 0
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Les transferts de chaleur par convection forcée turbulente dans une conduite plane partiellement remplie par un milieu poreux sont étudiés numériquement. L'étude concerne l'analyse de l'encrassement dans un canal plan représentatif d'un échangeur de chaleur à plaques. Un fluide, ayant un fort pouvoir encrassant, est considéré en régime turbulent. L'objectif de cette étude est de proposer une technique qui repose sur l'utilisation de matériaux fibreux comme capteur de particules pouvant réduire les méfaits de l'encrassement. Cela consiste à essayer de réduire la résistance d'encrassement en agissant sur les propriétés thermiques du dépôt. L'étude de la cinétique de l'encrassement permet de déterminer la loi de variation de l'épaisseur du dépôt au cours du temps. Cette équation est couplée aux équations de conservation. Un modèle de conductivité thermique effective (fluide, dépôt, fibres poreuses) a été choisi et le phénomène de colmatage de la matrice poreuse est considéré. L'apport du milieu poreux sur les performances de l'échangeur est analysé
