Correction calcul de surface d'échange

[invitea9ec9636]

Bonjour à tous
je voudrais une correction de votre part du calcul de surface d'échange thermique pour un échangeur à plaque en inox alfanova 14,
alors m'explique la situation et les détails de mes calculs.

Calcul de la puissance surface d’échange
Dimension et calcul de la surface de l’échangeur
Longueur :207mm 0,207×0,077=0,0159m^2
Largeur : 77mm
Coefficient global de transfert thermique en W/m^2/K
c'est une valeur que j'ai trouvé sur internet Liquide-Gaz : 30 -300 ; j'ai une Moyenne de 160
K=Kw/°C/m^2; S= m^2; K=Kw/°C/m^2; ∆TLM= °C;
Puissance total échangée = K×S×∆TLM
∆TLM=([(Te1 -Ts2) -(Ts1 -Te2)])/([ln(Te1 -Ts2) -ln(Ts1 -Te2)])
∆TLM=([(190-30) -(150 -5,5)])/([ln(190 -30) -ln(150 -5,5)])=126,7°C
Te1 : Température entrée froid ; Te2 : Température entrée chaud
Ts1 : Température sortie froid ; Ts2 : Température sortie chaud
Puissance total échangée = 0,160×0,0159×126,7=0,322 Kw→0,322×1000=322 W
si le coefficient global n'est pas correct pouvez vous me dire comment le calculer
MERCI d'avance
-----

[RomVi]

Bonjour

Pour répondre de façon pertinente il faudrait donner quelques détails supplémentaires :
- Débits
- Nature des fluides
- Températures
- Objectif de l'échange

[invitea9ec9636]

pour le fluide c'est de l'essence,
pour le débit c'est est de 30 kg/h,
pour les température il doit de 15°C est doit chuter jusqu'à -30°C
refroidissement par azote liquide T° j'ai pris entrée échangeur de 190°C et j'ai pris une température 150°C sortie échangeur
l'objectif est que l'essence à l'entrée moteur soit à -30°C
merci cdlt

[invitea9ec9636]

svp aidez moi
personne ne peut m'aidez
merci

[A voir en vidéo sur Futura]

[RomVi]

Bonjour et désolé de ne pas avoir répondu plus tot.

Si on suit tes recommandations à la lettre (injection d'azote sous forme liquide dans l'échangeur, sortie sous forme vapeur à -150°C) une surface d'échange très faible est nécessaire, de l'ordre de 0,01m² (S = P / U * dt = 686 / (500 * 150) = 0.0091m²) ; on prend un coefficient important de 500 W/m²K car la majeure partie du transfert de chaleur est effectué lors du changement d'état de l'azote.
En pièce jointe j'ai fais un petit récapitulatif des débits et conditions.

Pour ne prendre aucun risque on pourra prendre une surface d'échange nettement plus grande, cela aura peu d'impact sur le cout.
Par contre en travaillant à une température pareille il faudra calorifuger tous les circuits froids, sans quoi l'humidité de l'air viendra se solidifier à la surface des circuits, et le bilan énergétique ne sera plus du tout le même.
Si je peux me permettre un avis je pense qu'il serait plus judicieux de chercher une autre solution moins farfelue ; je pencherai par exemple pour l'utilisation d'un mélange eutectique solide à -30°C pour y faire passer ton carburant dans un simple tube en cuivre.

[invitea9ec9636]

j'aurais besoin la formule de calcul du coefficient global comment je peux la calculer?
MERCI

[invitea9ec9636]

je voudrais déterminée par le calcul
K=Kw/°C/m^2 le calcul du K comment je peut le calculer ?
merci

[RomVi]

Il n'y a pas réellement de calcul pour ça, le coefficient est estimé par des corrélations propre à chaque modèle. Pour avoir une valeur plus précise il faudrait s'adresser au service technique de Alfa Laval. Le coefficient que je t'ai donné est une valeur minoré, le coefficient réel sera sans doute plus important, et on voit que la surface nécessaire est très faible, donc dans tous les cas tu atteindra l'objectif fixé.