Regime d'écoulement/ Nombre de Reynolds/ Diffusion thermique

[DarkKaen]

Bonjour à tous,

Je travaille actuellement sur la modification d'un brûleur sur une chaudière vapeur.
Nous diminuons sa puissance par 2.5 pour nous adapter aux besoins de l'entreprise.

Pour m'assurer du rendement je suis passé par le calcul du nombre de Reynolds pour les fumées qui circulent dans la chaudière pour chauffer l'eau.

le Re aussi est théoriquement divisé par 2.5 à cause du débit des fumées réduit dans la chaudière.

Nous passons de ~5000 à 2500 pour le nombre de Reynolds.

Ma question est la suivante:

Y'a t'il une proportionnalité entre le nombre de Reynolds et la diffusion Thermique du fluide ?
Es que plus Re est grand plus le transfert se fera ? si oui qu'elle est cette proportionnalité? Logarithmique? exponentielle? ...

Mes recherches sur internet sont plutôt flou à ce sujet.

Merci d'avance pour votre aide !
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[Gartraz]

A mon humble niveau, je dirais que oui il existe une relation entre le Reynolds et le flux de chaleur diffusé mais cela découle du changement de débit. Tu devrais plutôt t'intéresser directement à l'influence du changement de débit sur ton flux de chaleur.
Si ton débit diminue (comme ca à l'air d'être le cas) forcement ta vitesse va diminuer de manière proportionnelle (puisque la section d'évacuation de tes fumées ne changent pas je présume) et donc ton Reynolds également.

De plus, si tu calcule ton flux de chaleur (= débit * Cp * delta température) , en admettant que tu ai le Cp de tes fumées et leurs température d'entrée et de sortie, celui-ci diminuera proportionnellement à la diminution de débit. Il y a donc juste à prendre en considération la diminution de ton débit sans passer par le Reynolds.

Et donc pour répondre à ta question, logiquement, plus ton Re sera grand plus ton flux de transfert le sera (en admettant que tu ne changes pas de fluide caloporteur et de conduite bien sur)

[DarkKaen]

Bonjour,

merci de ta réponse,

Oui en effet le débit diminue et donc le nombre de Reynolds également je passe de 5000 à 2500 comme je l'avais dis,

la température des fumées et CP reste inchangé puisque nous utilisons le même gaz et l'eau est monté à 180 °C à 11bar absolue donc les fumées ne peuvent donc pas être plus froide que cette température.
en effet seul le débit varie.

le débit diminuant, le temps d'échange des fumées dans la chaudière augmente puisqu'elles vont moins vite.

Le nombre de Reynolds me permet en faite de connaitre le régime d'écoulement du fluide puisque si je passe de turbulent à laminaire, il se peut que je perde de l'énergie en évacuant des fumées trop chaudes et donc que je perde en rendement.
c'est pour ça que je me suis posé cette question qui est de savoir si l'échange se fait de façon identique ( pour vulgariser je dirais "aussi vite") ou bien alors il est moindre car le fluide étant moins "turbulent", il faut plus de temps pour faire les échanges.

Je te remercie en tout cas de ta réponse qui vas dans le sens de mes pensées mais la question qui me vient après c'est es que c'est K fois proportionnel ou bien 1/K fois proportionnel ?

[Gartraz]

Ce que je peux te conseiller dans ce cas, c'est de calculer ton coefficient de transfert thermique global (cf. Wikipédia si il te manque des formules) dans ton cas initial et après le changement de débit (si tu connais la géométrie de ton échangeur, tu peux déterminer l'intervalle de temps nécessaire pour que la fumée traverse celui-ci). Tu pourras alors estimer les pertes, tu auras un flux thermique plus faible (comme je l'ai expliquée précédemment) certes mais, comme tu l'as souligné, un temps de passage plus long et donc plus d'échange.
Tu pourras alors peser le pour et le contre...
Après pour faire cela il te faut pas mal de données, les facteurs de conductivités thermique de tes matériaux, la géométrie de ton échangeur, éventuellement un calcul sur l'encrassement si tu veux vraiment être précis. En tout cas bon courage !

[A voir en vidéo sur Futura]

[DarkKaen]

Oui je vois ce que tu veux dire mais il me faut la température de sortie des fumées officiel. je ne me base que sur des hypothèses et si je n'ai pas la température de sortie alors c'est plutôt compromis. Car je ne saurais pas si le Re influe un peu, beaucoup, ou pas du tout
En tout cas merci de ta réponse, cela me permettra détailler mes propos !

Si d'autres personnes ont des informations sur le nombre de Reynolds je suis preneur !

[le_STI]

Désolé de ne pas pouvoir t'aider directement, mais tu pourrais trouver ton bonheur ici: http://www.engineeringtoolbox.com/he...tems-t_38.html

[Gartraz]

Ah je ne voyais pas ça comme ça. Je penses qu'en bidouillant les formules tu peux arriver à exprimer ton flux avec ton Re de l'autre côté d'une équation mais je t'avoues que je n'ai pas trop le temps de m'y essayer. De rien et bon courage.

[DarkKaen]

Merci pour le lien je vais m'y pencher! Il doit surement y avoir au moins des indices!

[DarkKaen]

c'est une possibilité Gart, il faudrait que je m'y replonge aussi c'est justement cette formule que je cherche à connaître ^^
Merci pour votre aide !

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