Etude numérique et expérimentale des phénomènes de convection sur des échangeurs de chaleur à ailettes indépendantes.

Abstract

Le travail présenté dans cette thèse concerne l’amélioration des transferts thermiques dans les échangeurs de chaleur à tubes et à ailettes circulaires opérant en convection naturelle. On étudie principalement les caractéristiques des écoulements et des transferts de chaleur associés autour des ailettes annulaires concentriques et excentriques entourant des tubes horizontaux. Nous avons effectué des simulations numériques tridimensionnelles de notre problème en utilisant Ansys Fluent. L’objectif de ces simulations est de déterminer, pour des différents matériaux, diamètres des ailettes et l'espacement des ailettes, la position du tube dans les ailettes fournissant le meilleur transfert de chaleur. Afin de concrétiser cette idée, on a réalisé un banc d’essai qui nous a permis de faire une étude comparative entre les ailettes excentriques et concentriques. Le bon accord entre les résultats numériques et expérimentaux obtenus montre que l’utilisation des ailettes excentriques ou concentriques dépend beaucoup du matériau et du diamètre de l’ailette.