Thermique appliquée aux échangeurs de chaleur
ENF115
Objectifs pédagogiques :
- Avoir une large connaissance des technologies d'échangeurs et de leur domaine d'application.
- Maîtriser les méthodes de dimensionnement thermique de ces équipements, connaître les lois de transfert en convection -simple et double phase- dans des structures simples et complexes.
- Avoir des notions sur le comportement des échangeurs en conditions réelles de fonctionnement (encrassement, dégradation mécanique (érosion, corrosion, vibration, ...).
Public et conditions d'accès :
Acquis de l'ENF101 et ENT 101.
Compétences :
- Rédiger un cahier des charges "échangeur de chaleur" pour répondre aux exigences et contraintes d'une installation énergétique.
- Sélectionner, après une évaluation des avantages et limites des différentes technologies, l'une des technologies d'échangeur disponibles.
- Dimensionner un échangeur ou simuler ces performances thermiques.
- Évaluer les risques associés à son exploitation (corrosion, vibration, encrassement....) et mettre en oeuvre une instrumentation de suivi de performance.
Méthodes de validation :
- Projet en fin de cours ou examen sur table
Contenu de la formation :
1/ Introduction : procédés et échangeurs - élaboration d'un cahier des charges
2/ Les différentes technologies et conception d'échangeur de chaleur: présentation des technologies, des modes d'élaboration, des domaines d'application des échangeurs de chaleur
3/ Les méthodes de dimensionnement des échangeurs de chaleur: méthode dite "checking mode", modèle point, modèle multizône, modèle avec maillage, les méthode de l'écart de température logarithme et de l'efficacité et du NUT
4/ Transfert par convection appliquée aux échangeurs: lois de transfert et frottement en simple phase dans des tubes, faisceaux, plaques, ailettes... lois d'échange en évaporation et condensation dans diverses géométries.
5/ Les techniques d'intensification des transferts de chaleur appliquées aux échangeurs de chaleur:
6/ Etudes de cas de dimensionnement
7/ Diagnostic de défaillances des échangeurs thermiques en conditions de fonctionnement: métrologie appliquée, détection de l'encrassement, défaillances mécaniques...
Bibliographie :
- C.Marvillet: Les échangeurs thermiques: technologies, conception, dimensionnement
Cette UE apparaît dans les diplômes et certificats suivants :
- CYC8501A : Diplôme d'ingénieur Spécialité Énergétique parcours Energie et environnement dans l'industrie et les transports
- DIE1709A : Diplôme d'établissement Responsable en production industrielle parcours Froid et climatisation
- LG03407A : Licence Sciences, Technologies, Santé mention Sciences pour l'ingénieur parcours Énergie et développement durable
