MODELISATION DES PERTES DE CHARGE DANS UNE CONDUITE CYLINDRIQUE MUNIE DES CHICANES RECTANGULAIRE

Résumé

En vue, d’optimiser les performances thermiques des échangeurs et des capteurs solaires plans à air, on introduit dans le conduit utile des rugosités artificielles de formes diverses dites chicanes. Les chicanes contribuent à la création des écoulements turbulents et à l’intensification du transfert de chaleur par conduction, par convection et par rayonnement.

Cependant l’introduction des chicanes est induite pour l’accroissement des pertes de charge, qui s’implique par une puissance mécanique importante pour le pompage du fluide caloporteur.

Dans cette étude expérimentale on s’intéresse à l’estimation par des approches empiriques les pertes de charge occasionnées par des chicanes ( obstacles ) rectangulaires avec une partie supérieure inclinée réalisée de tôle d’acier galvanisé d’épaisseur 0,4 mm.

Un dispositif expérimental est mis au point pour mesurer les pertes de charge induites par les chicanes du l'amont jusqu’à l'aval du conduit utile. Par la méthode de l’analyse dimensionnelle, on a pu établir des corrélations pour évaluer les pertes de charge en fonction du régime d'écoulement et des géométries de disposition et de configuration des chicanes (des géométries différentes de la disposition des chicanes sur l'aire de la configuration).

Mots clES: Pertes de charge, corrélations, géométries de disposition, chicanes, nombre de Reynolds, insolateurs plans.

ABSTRACT

In order to optimize the thermal performance of exchangers and planar solar collectors, artificial roughnesses of various shapes, called baffles, are introduced into the useful duct. The baffles contribute to the creation of turbulent flows and the intensification of heat transfer by conduction, convection and radiation.

However, the introduction of the baffles is induced by the increase of the pressure losses, which is implied by an important mechanical power for the pumping of the heat transfer fluid.

In this experimental study we are interested in the empirical estimation of the pressure losses caused by rectangular baffles with an inclined top made of galvanized steel sheet 0.4 mm thick.

An experimental device is developed to measure the pressure losses induced by the baffles from the upstream to the downstream of the useful duct. By the method of dimensional analysis, correlations were established to evaluate the pressure losses as a function of the flow rate and the geometries of the layout and configuration of the baffles.