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Chapitres 3 methode de calcul

Chapitre MÉTHODE GÉNÉRALE DE CALCUL POUR LES ÉCHANGEURS Si tous ceux qui croient avoir raison n ? avaient pas tort la vérité ne serait pas loin Pierre DAC Le calcul des échangeurs de con ?gurations diverses a longtemps été calqué sur celui des échangeurs à courants parallèles à grand renfort de termes correctifs d ? origine expérimentale Il existe pourtant une méthode plus structurée et beaucoup plus riche dans ses applications la méthode NUT C ? est elle que nous utiliserons exclusivement dans la suite ?? FLUX THERMIQUE MAXIMUM DANS UN ÉCHANGEUR ? Supposons qu ? il ne se produise aucune perte de chaleur externe la puissance thermique échangée peut être calculée indi ?éremment en faisant un bilan enthalpique global sur l ? un ou l ? autre des uides qtc Tce ?? Tcs qtf T fs ?? T fe o? qt qm C p débit thermique unitaire avec indice c pour le uide chaud et f pour le uide froid ? Nous avons déjà observé ? ? que le uide qui a le plus petit débit thermique unitaire accuse le changement de température le plus important La plage de variation des températures dans l ? échangeur étant généralement limitée par des contraintes pratiques c ? est donc de lui que dépend la quantité de chaleur maximale qui pourra être échangée et l ? on dit d ? une manière imagée qu ? il commande le transfert ? L ? expression a cependant l ? inconvénient d ? introduire une apparence de dissymétrie entre les rôles des deux uides et il faut se garder de la prendre au pied de la lettre C Jusqu ? à quelle valeur ? Tmax peut aller cet écart de température L ? examen des courbes T f S étudiées pour les échangeurs à courants parallèles va servir de support pour répondre à cette question Avec l ? échangeur co-courant ?g ? l ? écart maximum des températures dans l ? appareil est ? Tmax Tce ?? T fe On voit sur la ?gure que cette variation ne peut être subie par aucun des deux uides Dans le cas de l ? échangeur à contre-courant avec qtc qtf la ?gure ? montre que ? Tmax Tce ?? T ? et que ce ? Tmax peut être atteint par le uide chaud si la surface est in ?niment grande Comme T ? ? T fe si ? ? ? on a donc ? Tmax Tce ?? T fe a En ?n avec un échangeur à contre-courant o? qtf qtc on constate sur la ?gure ? que l ? écart maximum a pour valeur ? Tmax T ? ?? T fe et qu ? il peut cette fois être atteint par le uide froid si la surface d ? échange tend vers l ? in ?ni Là encore puisque T ? ? Tce quand ? ? ? on a ? Tmax Tce ?? T fe b Dans les deux derniers exemples le ? Tmax est donc accessible