Développement d’échangeurs de chaleur microstructurés

Résumé :
Ce travail de recherche, effectué en vue de l'obtention du Diplôme de Recherche Technologique, a pour but le développement d'échangeurs microstructurés et a été réalisé au sein du Groupement sur la Recherche sur les Echangeurs Thermiques et l’Energie (GREThE) au Commissariat à l'Energie Atomique (CEA) de Grenoble.

L'essor des microtechnologies et l'optimisation des échangeurs de chaleur a permis l'émergence depuis quelques années de nouvelles structures de circulation de fluides à des échelles inférieures au millimètre, permettant ainsi de réaliser des échangeurs ultracompacts.

Les échangeurs microstructurés sont des échangeurs de chaleur dont les diamètres hydrauliques sont inférieurs au millimètre mais avec des cotes extérieures de plusieurs centimètres.

Le travail repose sur deux brevets déposés par le CEA et la caractérisation de ces deux géométries. Un premier concept de type courant croisé trouve plutôt des applications en échangeur de chaleur Gaz/Liquide. Un second de type contre-courant se destine plus à des applications Liquide/Liquide. Une approche avec des modèles analytiques simplifiés et par simulation numérique a été employée pour chacun des concepts. Une étude expérimentale sur le concept Gaz/Liquide a aussi été réalisée.