Titre : | Etude d’un échangeur de chaleur (Eau-Sol) enterré destiné au rafraichissement de l’air |
Auteurs : | Islam CHEMLAL, Auteur ; Nora Boultif, Directeur de thèse |
Type de document : | Monographie imprimée |
Editeur : | Biskra [Algerie] : Université Mohamed Kheider, 2016 |
Format : | 90 p / 35/20 |
Langues: | Français |
Langues originales: | Français |
Mots-clés: | Mots clés : échangeur de chaleur (eau/sol),rafraichissement,géothermie,simulation,Keywords: heat exchanger (water/ground),cooling,geothermal,simulation. |
Résumé : |
Résumé
Le but de ce mémoire de master est d’étudier un échangeur de chaleur enterré (eau/sol). Le calcul des températures de sol et du fluide caloporteur ainsi que l’étude paramétrique est réalisée grâce à un code en MATLAB. Une simulation avec un logiciel ANSYS Wourkbench16.2 pour la détermination des champs de températures de l’eau pour différents débits et matériaux de construction du tube est réalisée. Les résultats montrent la conformité avec ceux de la bibliographie pour ce type de phénomène. Ce travail peut être amélioré d’avantage par l’étude de l’effet du rayon du sol en fonction du temps. Abstract The purpose of this master thesis is to study the underground heat exchanger (water/ground). The calculation of temperatures of soil and of the heat transfer fluid as well as the parametric study is performed by a code in MATLAB. A simulation with ANSYS Wourkbench16.2 for the determination of water temperatures for different flows and different tube construction materials is achieved. The results show that they conform to those of the literature for this type of phenomenon. This work can be improved to advantage in the study of the effect of radius of the soil over time. |
Sommaire : |
Liste des tableaux I
Liste des figures III Nomenclature VII Résumé IX Sommaire X Introduction générale 1 Première Partie Chapitre II .: Etude bibliographique Chapitre II .:.Etude théorique II.1. Introduction 23 II.2. Formulation mathématique 23 II.2.1. La température du sol 23 II.2.1.1. Modèles basiques 23 II.2.1.2. Modèle thermique du sol 23 II.2.1.2.1. Structure du modèle thermique de sol 24 II.2.1.2.2. Expression des sollicitations 25 II.2.1.2.3. Détermination de la température de la surface du sol 27 II.2.1.2.4. Modèle du massif semi-infini soumis à une excitation périodique 29 II.2.2. Echangeur de chaleur enterré (eau/sol) 30 II.2.2.1. Pour quoi le puit canadien (eau/sol). 31 II.2.2.2. Echange thermique dans un échangeur eau/sol 31 II.2.2.3. Le modèle thermique de l’échangeur horizontal (eau/sol) 32 II.2.2.4. Les pertes de charge 37 II.2.2.4.1. Perte de charge linéique 37 II.2.2.4.2. Perte de charge singulière 38 II.2.2.5. L’efficacité de l’échangeur 39 II.2.3. Principaux paramètres de dimensionnement 39 II.2.3.1. Le débit d’air ou de l’eau total 39 II.2.3.2. Diamètre des canalisations 39 II.2.3.3. Nombre des tubes 40 II.2.3.4. La longueur des canalisations 40 II.2.3.5. La distance entre canalisations 40 II.2.3.6. La qualité du sol et le taux d'humidité 40 II.3. Conclusion 41 Sommaire XI Deuxième Partie Chapitre II .:.Calcule numérique III.1. Introduction 42 III.2. Validation 42 III.3. Analyse des paramètres intervenant dans le dimensionnement d’un échangeur (eau/sol) 43 III.3.1. Calcul de la température du sol 44 III.3.2. Calcul de la perte de charge 50 III.3.2.1. Effet du débit et du diamètre de l’échangeur 51 III.3.3. La nature de tube de l’échangeur 52 III.3.3.1 Gammes des tubes PE-HD 54 III.3.4. La température de l’eau dans l’échangeur 54 III.3.4.1. Effet du débit et de la longueur de l’échangeur 54 III.3.5. Echange thermique dans un échangeur eau/sol 55 III.3.5.1. Effet du débit et de la longueur de l’échangeur 55 III.3.6. l’effet de la nature de fluide caloporteur dans l’échangeur enterré 56 III.3.7. L’efficacité de l’échangeur 57 III.3.8. Influence de rayon du sol (rayon adiabatique) sur la température de l’eau 58 Chapitre IV : Etude de simulation IIV.1. Introduction 60 IV.2. Le Logiciel ANSYS Workbench 60 IV.2.1. Dessiner la géométrie 62 IV.2.2. Maillage 64 IV.2.2.1. Repérage des conditions aux limites 65 IV.2.2.2. Génération du maillage 65 IV.2.3. Mise en données et simulation 66 IV.2.3.1. Lancer Fluent 66 IV.2.3.2. Réglage des paramètres du solveur 66 IV.2.3.2.1. General 67 IV.2.3.2.2. Spécification des modèles physiques 67 IV.2.3.2.3. Matériaux (Materials) 67 IV.2.3.2.3.1. Spécification du fluide utilisé 67 IV.2.3.2.3.2. Spécification du tube utilisé 68 IV.2.3.2.4. Conditions aux limites (Boundary conditions) 69 IV.2.3.3. Itérations et convergence 70 IV.2.3.3.1. Initialisation et itérations 70 IV.2.3.3.2. Calcul Exécuter (Run calculation) 71 IV.2.3.4. Résultats (Results) 72 Sommaire XII IV.3. Champ de température dans le tube 72 IV.3.1. Effet du débit 72 IV.3.2. Effet de la nature de tube de l’échangeur 74 IV.4. Conclusion 76 Conclusion générale 77 Références bibliographiques 79 |
Type de document : | Mémoire master |
Disponibilité
Cote | Support | Localisation | Statut | |
---|---|---|---|---|
aucun exemplaire |
Erreur sur le template