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Echangeur monotubulaire



  1. #1
    Sbors

    Echangeur monotubulaire


    ------

    Bonsoir tout le monde,


    Voilà je sèche complètement sur cet exercice de transfert de chaleur:

    Un échangeur monotubulaire métallique fonctionnant à contre courant est utilisé pour refroidir une huile organique.
    Le débit d'eau de refroidissement passant dans le tube (D intérieur = 25 mm) est de 0,2kg/sec tandis que le débit d'huile passant dans l'espace annulaire (D extérieur = 45 mm) est de 0,1kg/sec.
    L'huile et l'eau entrent respectivement à 100 et 30°C. On négligera la conduction.
    Calculer la longueur du tube nécessaire pour que l'huile ressorte à 60°C.

    Cp huile = 0,5 Kcal/kg

    µ huile = 331 . 10^4 kg m/sec

    λ huile = 0,118 kcal/h°C m

    Cp eau = 1 kcal/kg

    µ eau = 7,39 . 10^4 kg m/sec

    λ eau = 0,537 kcal/h°C m

    Nu huile = 5,56

    Vitesse de l'eau = 0,4 m/s

    Il n'y a pas de différence entre la viscosité à l'intérieur du tube et sur la paroi.




    Ma résolution:


    Tout d'abord je cherche la température de sortie de l'eau en égalant les "débits x Cp x dT"

    Ts eau = 43,3°C et Tm = 43,3°C


    Ensuite les α qui me serviront à trouver le K (dans K.S.dTm)



    Pour celui de l'huile c'est facile, on a le Nu:

    Nu huile = α . L / λ

    Premier souci, dans mon formulaire est écrit que L = Diamètre or ici le tube n'est pas plein d'huile cela doit avoir des conséquences sur le calcul du α

    ceci étant je trouve un α huile= 14,6 kcal/h m²°C



    Pour l'eau:

    Reynolds = v . L . ρ / µ = 13,53 (C'est peu non?)

    => Ecoulement laminaire => Nu = 2 . Gz^0,33


    Graetz = G . Cp / L . λ = 1287151

    => α eau = 4459 kcal/h m²°C


    ==> K = 0,07 kcal/h m²°C


    Q = G . Cp . dT = 172800 = K S Tm = 0,07 . π . O,O25 . Longueur du tube . 43,3

    Et la c'est la mmm, j'obtiens une longueur de tube completement exagérée: 725885 mètres


    En plus il y a une valeur que je n'utilise pas, µ huile...


    Merci d'avance

    -----

  2. Publicité
  3. #2
    Sbors

    Re : Echangeur monotubulaire

    Heu pour la longueur du tube j'ai oublié de faire un rapport le K = 14,55
    mais j'obtiens 3492 mètres c'est quand même beaucoup

  4. #3
    Sbors

    Re : Echangeur monotubulaire

    Help .

  5. #4
    mc222

    Re : Echangeur monotubulaire

    courage !

    moi je suis qu'a peine moyen en mécanique classique alors la dessus

    Mais peut etre pourriez vous commencer par changer les calories en joules, parce que vous cherchez une longueur et l'expression de l'energie contient une longueur.

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    Sbors

    Re : Echangeur monotubulaire

    Merci pour ta réponse et désolé pour l'absence, seconde session oblige....

    Pour l'exercice, la conversion en joules est inutile elle est intégrée dans le terme Cp du 1er membre et dans le 2nd membre au sein du K, ces deux valeurs étant en kcal.

    De plus, la longueur ne pose pas de problème, dans le 2nd membre ( K S dT) le S représente la surface de contact qui contient la longueur dont tu parles ( S = 2 . π . 0,25 . Longueur = m²) cette aire peut être simplifiée par celle qui se trouve dans l'expression du K (kcal/h m²°C).

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