CARACTERISTIQUES D UN ECHANGEUR :

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1 CARACTERISTIQUES De échangeurv CARACTERISTIQUES D UN ECHANGEUR : Pour l enemble de l étude, nou partiron d un échangeur alimenté à contre courant (ca le plu courant dan l indutrie. Nou prendron comme référence : - qm : débit maique de fluide chaud, - qm : débit maique de fluide froid, et nou uppoeron que le débit de fluide chaud et upérieur au débit de fluide froid : - qm.cp > qm.cp. Qm Te T Te T T T Te Te Qm Pincement (P : Ecart de température imum entre le deux fluide en un point de l échangeur donné. Dan notre ca,le Pincement Te-T. Puiance tranmie dan un échangeur : P K. S. ln qm. cp.( T qm. cp.( Te T P puiance tranmie kw kj kg qm débit mae de fluide chaud kg qm débit mae de fluide froid cp capacité thermique maique du fluide chaud kj kgk. cp capacité thermique maique du fluide froid kj kgk. Te température d entrée du fluide chaud T température de ortie du fluide chaud Te température d entrée du fluide froid T température de ortie du fluide froid K coefficient de tranfert thermique kw m ². K S urface d échange en LN écart moyen logarithmique chaudfroidclim Page ur 5

2 CARACTERISTIQUES De échangeurv - Ecart moyen logarithmique : LN Ln ( T ( T Ln Te T T - Efficacité d un échangeur (E : Elle correpond au rapport de la puiance tranmie (P ur la puiance imum tranmiible (P. E P P La puiance imum tranmiible erait obtenue i le pincement de l échangeur était nul.dan notre exemple : Te T Afin d obtenir un pincement nul, il erait néceaire d augmenter la urface d échange ( S. D aprè l hypothèe faite précédemment (qm > qm, c et le fluide le plu froid (fluide qui ubira la plu grande variation de température. TTe T Te P ( qmcp.( qm. cp.( T P correpond donc au fluide dont le produit qm.cp era le plu faible, ce qui correpond au fluide qui ubira le plu grand écart de température. qm. cp. T qm. cp.( T E cp. cp. chaudfroidclim Page ur 5

3 CARACTERISTIQUES De échangeurv Si qm. cp > qm. cp alor : ( T E Si qm. cp < qm. cp alor : E T La notion d efficacité devient particulièrement intéreante, car elle permet de déterer la puiance échangée en ne faiant intervenir que le température aux entrée. P E. cp.( Te Nombre d unité de tranfert (NUT : Certain contructeur ont choii d exprimer l efficacité de leur échangeur en fonction du nombre d unité de tranfert. Il et poible d écrire : P K. S. ln cp.( Te T K S Te T NUT ( qm. T ln cp. En fonction de la urface (S d échange (différente taille d échangeur, on uppoe le coefficient de tranfert (K contant en fonction de débit. Et d aprè le rapport : cp C Cr cp C. Il era facile de repréenter l efficacité d une érie d échangeur de même technologie mai de taille différente dan un eul et même abaque. chaudfroidclim Page 3 ur 5

4 CARACTERISTIQUES De échangeurv Pour le échangeur ou l un de fluide conerve une température quai contante tout au long du tranfert de chaleur, ce qui et le ca de condeneur par exemple : Tc T Te ( Tc Te ( Tc T P K. S. qm. cp.( T ( Tc Te ln ( Tc T En uppoant le débit de fluide de refroidiement contant : K. S ln qm. cp ( Tc ( Tc T NUT Tc Te exp( NUT Tc T Le condeneur d une machine frigorifique et toujour électionné pour le régime de fonctionnement le plu défavorable. Le caractéritique K, S ont donc connue. Il et facile de déterer le NUT de celui-ci, en uppoant le débit de fluide de refroidiement contant. Il et par la uite poible de déterer la température de condenation du couple compreeur / condeneur à partir d une température d entrée de fluide de refroidiement (Te différente. Pour la aion froide par exemple. Recherche de la température Tc : exp( NUT Tc Te +.( T exp( NUT En fonction de caractéritique du compreeur (Φo et Pa en gardant la température d évaporation (To et en procédant par itération, on recherche la température Tc en fonction de la température d entré (Te du fluide de refroidiement. chaudfroidclim Page 4 ur 5

5 CARACTERISTIQUES De échangeurv Méthode itérative : Compreeur (Φo et Pa Tocte Tc Tc On Impoe T, Te retant contante Et On reort : Tc et on compare à Tc par rapport aux caractéritique Du compreeur Tc Tc (abaque comp Tc (à partir du NUT FIN Un raionnement analogue et poible ur l évaporateur. chaudfroidclim Page 5 ur 5