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Caractérisation des performances thermiques et hydrauliques d'échangeurs de chaleur par l'utilisation de milieux équivalents
Dans un contexte international de transition énergétique, l amélioration des systèmes de production d électricité est un élément clé. Ainsi, l optimisation de ces systèmes, ou des composants les constituant, vise à maximiser leur efficacité, afin de convertir au mieux une source d énergie en électri...
| Auteurs principaux : | , , , , , , , , |
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| Collectivités auteurs : | , , , |
| Format : | Thèse ou mémoire |
| Langue : | français |
| Titre complet : | Caractérisation des performances thermiques et hydrauliques d'échangeurs de chaleur par l'utilisation de milieux équivalents / Clément Bonneau; sous la direction de Bruno Auvity et de Vincent Melot et de Christophe Josset |
| Publié : |
2017 |
| Note de thèse : | Thèse de doctorat : Sciences de l'ingénieur : Nantes : 2017 |
| Conditions d'accès : | Thèse confidentielle jusqu'au 25 octobre 2027. |
| Sujets : |
| Résumé : | Dans un contexte international de transition énergétique, l amélioration des systèmes de production d électricité est un élément clé. Ainsi, l optimisation de ces systèmes, ou des composants les constituant, vise à maximiser leur efficacité, afin de convertir au mieux une source d énergie en électricité. C est notamment le cas des cycles de Rankine, qui font l objet de nombreuses études pour en améliorer le rendement. La présente étude se focalise sur un composant de ce cycle vapeur : le condenseur, chargé de condenser la vapeur en sortie de turbine. Un modèle numérique est développé afin de caractériser les performances thermiques et hydrauliques de cet échangeur de chaleur. Il fait appel à une technique d homogénéisation locale, l approche par milieux équivalents, pour estimer les transferts thermiques, dans le cas d un échangeur de type tubes-calandre. Pour ce faire, chacun des éléments constitutifs de ce modèle est présenté en détails, puis validé. Les principales innovations de ce modèle sont sa précision accrue, car il est capable de renseigner les performances de chaque tube, et la combinaison de corrélations utilisées, dont le choix est appuyé par une étude bibliographique. Avec le niveau de précision proposé, le modèle permet finalement d améliorer les performances locales de l échangeur. Within a worldwide energy transition, the enhancement of electricity production systems plays a keyrole. Thus, the optimisation of these systems, or their constitutive components, aims at improving their efficiency, in order to better convert a energy source into electricity. In particular, it covers Rankine cycles, that numerous studies deal with, focusing on improving their performance rating. The current study is only about a single component of this steam cycle : the condenser, which is charged of condensing steam at the ouput of the turbine. A numerical modelling of the condenser has been carried out, in order to characterize its thermal and hydraulic performances. It involves an homogenization method, the porous media approach, to asses the thermal transfer, in the case of a shell-and-tube heat exchanger. To do so, each constitutive component of this model is described and validated. The main innovative aspects of this model are its increased precision, since it can give information about each tube s performance, and the correlations combination, which choice is based upon a bibliographic study. With the reached precision, the model enable the user to improve the local performances of the heat exchanger. |
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| Variantes de titre : | Thermal and Hydraulic Performances Characterization of Heat Exchangers Using Porous Media approach |
| Notes : | Titre provenant de l'écran-titre Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Nantes) Partenaire(s) de recherche : Université Bretagne Loire (COMUE), Laboratoire de thermocinétique (Nantes) (Laboratoire) Autre(s) contribution(s) : Stéphane Vincent (Président du jury) ; Marc Miscevic, Jérôme Bellettre (Membre(s) du jury) ; Frédéric Topin, Jean-Luc Harion (Rapporteur(s)) |