Méthodes actives d'intensification des transferts : Facteur de mérite et influence des propriétés thermo-physiques
Résumé
Les progrès technologiques récents conduisent au développement de systèmes thermiques miniaturisés. L'amélioration de la performance thermo-hydraulique de ces systèmes reste un grand défi. Dans cette perspective, une solution innovante pour améliorer la performance globale des échangeurs de chaleur à mini-canaux et à l'échelle millimétrique a été proposée pour remplacer les échangeurs de chaleur classiques. Elle consiste à déformer dynamiquement au moins une des parois pour obtenir un canal ondulé progressif. Une étude systématique des différents paramètres de déformation a permis d'obtenir l'écoulement de fluide et les caractéristiques de transfert de chaleur du système. Des simulations numériques 3D ont été réalisées à l'aide de logiciels commerciaux basés sur les volumes finis en régime transitoire. Les calculs ont été effectués en utilisant des propriétés thermo-physiques variables du fluide. La paroi dynamique de l'échangeur de chaleur peut ou non induire un effet de pompage dans le canal. Les propriétés thermo-hydrauliques du fluide modifient la puissance requise pour la déformation dynamique. Elles influencent donc le comportement global pour un jeu d'actionneurs donnés. La forme d'onde, son amplitude et sa fréquence contrôlent le type d'écoulement généré ainsi que le rendement du dispositif en termes d'effet de pompage. Les performances globales restent nettement supérieures par rapport aux canaux statiques ondulés et droits. L'intensification des échanges de chaleur proposé est d'autant plus élevée que la déformation de la paroi du canal est grande.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
Licence : CC BY - Paternité
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