Evaporation goutte d'eau

[invitebdac8aa3]

Bonjour à tous,

Voila mon problème :

Je souhaite réaliser un dispositif permettant d'évaporer une certaine quantité d'eau (environ 0,1 mL par seconde) grâce à une résistance électrique. Cette eau est tout simplement de l'eau de pluie, donc se présente sous la forme de goutte. J'ai donc fait le calcul pour déterminer la puissance nécessaire pour évaporer cette quantité d'eau (l'eau étant initialement à 15°C) et j'obtient environ 300W.

Cependant, j'avais imaginé faire un dispositif permettant de "casser" les gouttes afin de rendre leur évaporation plus facile. Mais dans mes calculs je ne prends en compte à aucun moment que c'est bien des gouttes que je veux chauffer, je considère le liquide total...

Avez vous une idée de la façon de prendre en compte le fait que ce soit des gouttes ? J'espère en effet diminuer grandement la quantité d'énergie...

J'espère avoir été assez clair et merci par avance pour votre aide !
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[invite2b505b01]

À mon humble avis, votre calcul le prend déjà en compte. Le fait que le liquide soit explosé en goutes augmente la surface de contact avec l'air, donc d'évaporation, et tend donc vers le cas idéal où pour faire s'évaporer l'eau, il faut et il suffit d'y envoyer la chaleur nécessaire, indépendamment des conditions extérieures (composition de l'air au voisinage de la surface par exemple).

[obi76]

Bonjour,

le seul gain que vous aurez à casser les gouttes est un meilleur échange thermique avec votre dispositif. La puissance nécessaire est elle bien la même.

Cordialement,

[invite2313209787891133]

Bonjour

La quantité d'énergie à apporter pour évaporer une masse d'eau donnée, est la même, que le liquide soit dans un récipient, sous forme de gouttes ou de brume.
Par contre sous forme de brume il sera possible de vaporiser facilement cette eau avec un courant d'air. Pour ceci il faut utiliser un "fogger" et un ventilateur.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite2313209787891133]

Bonjour,

le seul gain que vous aurez à casser les gouttes est un meilleur échange thermique avec votre dispositif. La puissance nécessaire est elle bien la même.

Cordialement,

Si on chauffe avec une résistance la brumisation de l'eau donnera plutôt un moins bon échange, car on va chauffer de l'air avec l'eau.

[invitebdac8aa3]

Merci beaucoup pour vos réponses !

Bonne journée

[arrial]

Salut,


Il n'est pas nécessaire de porter de l'eau à ébullition pour la faire s'évaporer, tant que le taux d'humidité ambiant n'a pas atteint les 100%.
Tu devrais te documenter sur les brumisateurs, notamment à ultrasons …


@+

[obi76]

Si on chauffe avec une résistance la brumisation de l'eau donnera plutôt un moins bon échange, car on va chauffer de l'air avec l'eau.

Ce qui sera nécessairement le cas, gouttes plus petites ou non, le rapport masse d'eau/masse d'air restant le même.

Cependant, pour aller dans ton sens, une goutte plus grosse entrera "plus" en contact avec les parties solides du rechauffeur.

Si tu veux plus de détails, renseigne toi sur les nombres de Fourier de tes gouttes, de Weber en cas de collision de celles-ci avec la résistance chauffante. Je n'en vois pas d'autre pour le moment.

Cordialement,

EDIT : je tiens juste à faire remarquer que de toutes façons, à moins de contact direct de l'eau avec la résistance chauffante, la chaleur qui leur sera transférée sera nécessairement en passant par l'air.

[invitebdac8aa3]

Merci à tous,

Arrial, ta réponse m'intéresse tout particulièrement ! Aurais tu de la doc sur le sujet ?

Le problème qui se pose est que je recherche un dispositif pour évacuer rapidement les gouttes d'eau de pluie, or les nébuliseurs semblent fonctionner lorsqu'ils sont placés au fond d'un récipient.

Penses tu qu'il soit possible de projeter les gouttes sur ce genre de dispositif? (en mettant plusieurs nébuliseurs)

Merci encore pour votre aide

[obi76]

Re,

si tu veux connaître avec précision la vitesse d'évaporation, il existe un modèle appelé le SDM qui estime le flux de Stefan en fonction de la pression de saturation et de la fraction massique de vapeur d'eau en présence. Si tu as un brouillard bien homogène, tu peux considérer que Ps et Ys comme homogènes.

Je ne vais pas te faire un cours complet là dessus, regarde plutot ici : http://master-efe.mmpmsi.fr/telechar...op_master2.pdf

Cordialement,

[invite2313209787891133]

EDIT : je tiens juste à faire remarquer que de toutes façons, à moins de contact direct de l'eau avec la résistance chauffante, la chaleur qui leur sera transférée sera nécessairement en passant par l'air.

Oui c'est justement ce que je voulais dire; je pensais que l'auteur voulais évaporer un petit réservoir d'eau. Atomiser l'eau pour chercher à l'évaporer ensuite avec une résistance aurai été moins efficace que de laisser la résistance dans l'eau.

Le problème qui se pose est que je recherche un dispositif pour évacuer rapidement les gouttes d'eau de pluie, or les nébuliseurs semblent fonctionner lorsqu'ils sont placés au fond d'un récipient.

Penses tu qu'il soit possible de projeter les gouttes sur ce genre de dispositif? (en mettant plusieurs nébuliseurs)

Non, ça ne marche que si le dispositif est dans l'eau, et avec un niveau de liquide très précis au dessus de la membrane.
Tu devrais plutôt nous décrire tout le problème.

[arrial]

Le problème qui se pose est que je recherche un dispositif pour évacuer rapidement les gouttes d'eau de pluie, or les nébuliseurs semblent fonctionner lorsqu'ils sont placés au fond d'un récipient.

Salut,


Ma remarque vient du fait que je connais des humidificateurs à ultrason, utilisés en climatisation.

Utiliser un chauffage Joule est une solution généralement coûteuse, car on chauffe autant l'environnement sinon plus, que l'eau à évaporer ‼

Les alternatives en CLIM sont donc
♦ le chauffage Joule avec électrodes [c'est l'eau elle même l'élément chauffant]
♦ la vaporisation ["brumisation" serait peut-être plus adéquat] à ultrasons avec ventilation
qui donnent de meilleurs rendements.

Mais dans tous les cas, cela sert à évaporer l'eau d'une cuve …
http://french.alibaba.com/products/u...aporators.html
http://french.alibaba.com/product-li...aporators.html
… et non pas des gouttes qui se baladent ‼

De fait, la pastille piézoélectrique se trouve au fond d'une cuve d'eau, et le liquide à évaporer autre que l'eau, est dans une cuve posée sur l'eau, qui sert de milieu de transmission.

Je n'en sais pas assez sur ton but pour conclure, mais dans le but de chauffer de l'eau pour l'éliminer en vapeur, de façon spécifique et sans l'accumuler, je ne vois qu'une solution : les micro-ondes.

On peut les confiner dans une cage de Faraday non étanche, comme le montre la porte d'un four [suffit d’ôter la vitre …].

Ou s'aider de la capillarité : de l'eau disséminée dans un support fibreux traversé par un courant d'air [chaud ou pas], ça peut bien aider à l'évaporer.



@+

[invitebdac8aa3]

Merci pour vos précisions.

Oui en effet le plus simple est de vous expliquer le système.

Je cherche à réaliser un filtre qui laisse passer l'air et fait une barrière à l'eau. Je dois donc gérer un écoulement d'air contenant des gouttes d'eau (cet écoulement est horizontal et est doté d'une vitesse de l'ordre de 100 km/h) et j'avais pensé évaporer ces gouttes pour ne pas subir les pertes de charges (ou plutôt les limiter). Une fois sous forme de vapeur, je souhaiterai pour évacuer cette vapeur grâce à des membranes du type Goretex ou MP+.

Je vous joins un petit schéma

[obi76]

C'est plus évolué que je e le pensais. Tout ce dont vous avez besoin est dans le pdf que je vous ai fourni. Si vous avez des questions, n'hésitez pas.

Cordialement,

[arrial]

Re'


100 km/h, ça ne fait que 28 m/s : nettement subsonique. Il faudrait connaitre le débit global, en fait …
Pour éliminer des gouttes d'eau, on peut envisager d'utiliser simplement la gravité : passer par une large chambre où la vitesse sera alors très faible, ou utiliser une bouteille de "piège à liquide" comme dans les groupes froids, si le débit n'est pas trop grand …
http://www.abcclim.net/bouteille-acl.html


@+

[obi76]

D'un autre côté, si le Reynolds est trop grand et que les gouttes sont trop petites, la gravité ne donnera rien.

[invite2313209787891133]

A mon avis le plus simple serait de passer par un dévésiculeur, puis un lit d'agent desséchant.
Quel est le débit que tu comptes faire passer ?

[invitebdac8aa3]

Bonjour à tous,

Désolé pour le temps de réponse...

Oui le dévésiculeur me semble être une bonne solution, mais mon débit est assez élevé et je ne suis pas sur que cela soit adapté. J'ai également vu des éléminateurs de gouttes constitué de polypropylène mais cela semble être adapté pour des vitesses de l'ordre de 5m/s

J'ai un débit de 0,7m^3/s

J'ai également pensé à un filtre cyclone mais il m'en faudrait un de petites dimensions. Je continue donc mes recherches...

Encore merci pour votre aide