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Cours tc2 echangeur de chaleur avec changement de phases

éme Année Transfert de Chaleur Partie Echangeur de chaleur avec changement de phases Echange diphasique Introduction Partie a permis de faire le point sur les coe ?cients de transfert dans les échangeurs à uides monophasiques Il reste maintenant à envisager le cas des appareils o? l ? un des uides subit un changement de phase soit que l ? on ait besoin de produire de la vapeur ou du liquide soit que l ? on veuille accro? tre les transferts en utilisant la chaleur latente de changement d ? état Le changement de phase se produisant à température constante ces appareils sont donc des échangeurs à uide isotherme ? Le transfert diphasique cela signi ?e que les uides vont changer d ? état ou de phase entre l ? entrée et la sortie de l ? échangeur les échanges de chaleur se traduisent ainsi quasiment uniquement par un changement d ? état sans élévation ni baisse de leur température pour les corps pures à pression constante On parle alors d ? échange sous forme de chaleur latente Les changements de phase les plus fréquemment rencontrés dans le domaine des échangeurs de chaleur sont l ? évaporation Liquide ? Gaz et la condensation Gaz ? Liquide notamment dans le domaine du génie climatique cycle des pompes à chaleur pour la production de froid et de la production d ? énergie électrique Les autres changements de phase tels que la fusion et la solidi ?cation restent encore des domaines plus marginaux bien qu ? appliqués de plus en plus par l ? utilisation grandissante des MCP Matériaux à Changement de Phase On citera également la sublimation Solide ? Gaz qui est utilisé par exemple dans les process de lyophilisation procédés de séchage à froid La puissance Flux échangée P en W entre deux uides qui vont changer de phase dépend essentiellement des deux critères suivants Le débit massique des uides qm en kg s La chaleur latente ou enthalpie de changement de phase liquide vapeur le plus couramment qui est une propriété thermophysique des uides noté Lv en J kg Suivant la convection thermodynamique les chaleurs latentes de changement d ? état sont positives si on doit fournir de l ? énergie à un corps on négative si le corps libère de l ? énergie La condensation est une opération qui correspond à une libération de chaleur par la vapeur qui se condense Lc la vaporisation est une opération qui exige la fourniture d ? énergie au liquide Lv Mme O Rebas C éme Année A Condenseurs Transfert de Chaleur A Dé ?nition Un condenseur ? est un échangeur dans lequel le uide froid provoque un changement de phase du uide chaud qui passe de l ? état de vapeur à l ? état liquide A Les types de condenseurs Il existe plusieurs types de condenseur A Les condenseurs à air Ce sont souvent des échangeurs de chaleur à calandre et à faisceau tubulaires On utilise des tubes généralement assez ?ns un