Étude expérimentale de la condensation d’hydrocarbures à l’intérieur d’un tube horizontal. Influence de la nature du fluide et de la surface interne.

Résumé :
L'objectif de ce travail est de participer à I'amélioration du dimensionnement thermique des condenseurs à tubes horizontaux, équipés de tubes lisses ou de tubes à micro-ailettes internes. Ce travail basé sur une installation expérimentale représentative des conditions de fonctionnement industrielles en condensation a permis d'étudier trois hydrocarbures (butane, propane et mélange butane - propane) circulant avec des fortes vitesses massique (120 à 900 kg.m-2.s-1) et à des pressions différentes. Une campagne expérimentale avec ces différents tubes a été réalisée en mettant en place une instrumentation locale (capteurs de pression, de débits et mesures de températures).

Une étude des cartes des régimes d'écoulements a été effectué à partir de I'analyse des points expérimentaux pour les différentes géométries de tubes afin d'avoir une meilleure compréhension des mécanismes de transfert de chaleur. Cela a permis d'étudier différentes corrélations de prédiction du coefficient d'échange de chaleur en condensation à l'intérieur de tubes horizontaux. L'étude a permis la validation d'un modèle pour les tubes lisses et la proposition d'un modèle pour les tubes à micro-ailettes internes. Une analyse des paramètres prépondérants dans le transfert de chaleur a été réalisée, et dans le cas des tubes rainurés, une amélioration du coefficient d'échange thermique d'un facteur 1.7 a été mesurée par rapport aux tubes lisses.