Interaction des nano fluides et des ailettes poreuses radiales à haute température

Abstract

Ces dernières années et pour un gain de matière, les ailettes poreuses radiales ont peu à peu remplacé les ailettes pleines. En particulier, si l’espace est limité cette technique s’avère adéquate pour une miniaturisation des équipements tels les échangeurs à tubes à ailettes ou à plaques à ailettes. La porosité induite est le siège de l’écoulement d’un fluide classique, notamment l’air, mais souvent les fluides en présence sont de nature liquide et à cet effet on se propose dans ce projet de quantifier le gain en efficacités lors de la présence des nanofluides comme agent de dissipation de la chaleur. Dans ces conditions, L’étude se propose cette tache notamment dans le cas des hautes températures. Ce mémoire avait pour objectif une compréhension de l’usage d’une ailette poreuse radiale dissipant la chaleur dans un milieu de nanofluide. Après une connaissance des caractéristiques des nanofluides ainsi que de l’intensification des échanges thermiques (de dissipation) par voie d’ailettes pleines et puis poreuses, une modélisation classique a été reportée, puis une modélisation particulière relative aux ailettes poreuses et radiales a été établie. Le modèle mathématique a été implémenté dans Matlab via le Bvp4c dédié aux équations différentielles ordinaires avec les conditions aux limites. Les principaux résultats ont montré que: Un ailette poreuse est avantageuse en rapport de l’ailette pleine en termes de performance, ce qui est économiquement bien. Il est préférable d’utiliser les ailettes très poreuses et moins perméables. Par contre, un nanofluide comme fluide récepteur de chaleur ne conduit pas à une bonne efficacité de l’ailette. L’efficacité de l’ailette poreuse est meilleure dès lors qu’un contraste de rapport est grand entre les conductivités thermiques de l’ailette et du fluide.

Cependant, une optimisation suivant tel ou tel cas est nécessaire pour le bon choix des paramètres influant en termes de performances technique alliées à l’économie.