2017-2018 / MECA0522-1

Echangeurs de chaleur : aspects fondamentaux et constructifs

Durée

15h Th, 15h Pr, 16h Proj.

Nombre de crédits

 Master en ingénieur civil électromécanicien, à finalité3 crédits 

Enseignant

Philippe Ngendakumana

Langue(s) de l'unité d'enseignement

Langue française

Organisation et évaluation

Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier

Unités d'enseignement prérequises et corequises

Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme

Contenus de l'unité d'enseignement

Performance des échangeurs de chaleur en régimes continu et discontinu. Différence de température moyenne logarithmique, efficacité des échangeurs et nombre d'unité de transfert. Divers types d'échangeurs : échangeurs coaxiaux, les échangeurs à tubes et plaques ailettées, les échangeurs à faisceau tubulaire, les échangeurs à plaques, les régénérateurs (fixes et rotatifs), les échangeurs à cuve et serpentin, les caloducs, les échangeurs à rayonnement, les chaudières de récupération, les tours de refroidissement, les réservoirs pour le stockage et déstockage de glace. Critères de conception : puissance transférée, pertes de charge, encombrement, facilité de fabrication, dégradation des performances et maintenance, types de fluides (corrosifs, toxiques, cryogéniques, pression et problème des fuites).

Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement

Le but du cours est de fournir aux étudiants les notions pour le calcul des performances (coefficient de transfert et pertes de charge) et le dimensionnement (conception) de différents types d'échangeurs de chaleur.

Savoirs et compétences prérequis

Cours MECA0002-1 "Thermodynamique appliquée et introduction aux machines thermiques"  Cours MECA0445-2 "Heat transfer"

Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement

Des séances d'exercices dirigés sont organisées et des exercices (à faire à domicile et obligatoires) sont également proposés. Une visite d'installation industrielle est prévue.

Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance)

Le cours consiste en un exposé oral illustré chaque fois par des cas pratiques. Cours dispensé au premier semestre.
Une copie des transparents est envoyée par courriel aux étudiants la veille de chaque séance.

Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours

Le cours est basé sur des extraits de : - Kays W. M. and London A. L. Compact Heat Exchangers, 3rd Edition, MacGraw-Hill 1984. - Hewitt G. F., ShireS G. L. and Bott T. R.. Process Heat Transfer, CRC Press Inc. and Begel house, USA 1994. - Bontemps A. et al. Technologie des échangeurs thermiques. Techniques de l'Ingénieur. Paris, 1998. - KAKAC S. and LIU H. Heat exchangers : selection, rating and thermal design. 2nd edition, CRC Press Inc, USA 2002. - Shah R. K. and Sekulic D. P. Fundamentals of heat exchanger design. John Wiley & Sons, New Jersey 2003. - Webb R.L. and Kim N.-H., Principles of Enhanced Heat Transfer. 2nd Edition, Taylor&Francis, New York 2005. - Nellis G. and Klein S., Heat transfer. Cambridge University Press, 2008. - VDI Heat Atlas. Second Edition, Springer 2010 - Thome, J.R., Engineering Data Book III. Wolverine Tube, Inc., Decatur, US. Copyright 2004-2010.  

Modalités d'évaluation et critères

A la fin du cours, un travail personnel est à réaliser sur un problème de conception d'un échangeur de chaleur. L'évaluation se fait à partir de ce travail personnel (60 %) et des rapports des homeworks proposés tout au long du cours (40 %).

Stage(s)

Remarques organisationnelles

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Contacts

Philippe NGENDAKUMANA THERMOTECHNIQUE Bât. B49 Tél : +32(0)3664803 Courriel : pngendakumana@ulg.ac.be