INVESTIGATION DU TRANSFERT DE CHALEUR CONJUGUÉ DANS UN ÉCHANGEUR DE CHALEUR AYANT DES TUBES AILETÉS

Abstract

Dans ce travail, nous étudions numériquement les caractéristiques dynamique et thermique d’un échangeur de chaleur ayant des tubes ailetés. Les calculs supposent un transfert de chaleur et un écoulement en régime permanent. Le nombre de Nusselt et le coefficient de frottement qui caractérisent l'échangeur de chaleur sont déterminés pour différentes valeurs du nombre de Reynolds. L’équation de conservation de l'énergie convectionconduction (transfert conjugué) en trois dimensions a été résolue avec les équations de la conservation de la masse et de la quantité de mouvement afin de déterminer ces caractéristiques. Les deux régimes d'écoulement laminaire et turbulent sont considérés. L'effet de la modélisation de la turbulence a été étudié en utilisant trois modèles différents (le modèle Spalart-Allmaras de turbulence à une équation, le modèle k-ε standard et le modèle RSM). Les calculs ont permis la détermination des champs dynamiques et thermiques. La validation du modèle a été effectuée en comparant le facteur de frottement f calculé et le facteur j de Colburn avec les résultats expérimentaux puisés de la littérature. La comparaison a montré un bon accord qualitatif entre les résultats numériques et les données expérimentales. Les résultats obtenus ont également montré que le plus simple des trois modèles de turbulence testés (celui de Spalart-Allmaras) donne les valeurs les plus proches des données expérimentales