SOCIETE FRANÇAISE DE THERMIQUE
Groupe Thématique « Échangeurs »
Jeudi 26 janvier 2023
Échangeurs thermiques et multi-fonctionnels : Récents développements et perspectives
Journée thématique organisée par : Thierry LEMENAND (LARIS), RUSSEIL (IMT Nord Europe) et Mathieu FÉNOT (Institut P’)
Cette journée thématique avait pour but d’échanger autour des problématiques liées à l’amélioration de l’efficacité énergétique et fluidique des échangeurs thermiques et multi-fonctionnels, composants primordiaux présents dans de nombreux secteurs et qui sont au cœur des problématiques liées à la transition écologique.
Elle s’est déroulée à l’espace Hamelin (17 rue Hamelin, Paris) et a réuni 15 participants, en majorité issus du monde académique, mais également, pour 5 d’entre eux, du monde industriel. Cette diversité d’origines a permis d’échanger et de confronter les points de vue académiques et industriels sur l’état de l’art des échangeurs ainsi que des possibles évolutions à moyen et long termes.
La journée a débuté par une introduction d’Anthony Badalamenti et de Nicolas Fabbro de Safran Aircraft Engines sur « Les enjeux des échangeurs liés aux turboréacteurs du futur », présentant les utilisations possibles, présentes et à venir, des échangeurs dans le cadre de la propulsion aéronautique, ainsi que les besoins de Safran pour répondre aux enjeux techniques dans ce domaine notamment ceux liés à la décarbonation.
Cette introduction a été suivie de 6 présentations couvrant un large spectre de méthodes et d’applications :
1 - Echangeur/réacteur à milli-canal ondulé – Hydrodynamique et transferts dans un écoulement liquide/liquide
par Zoé Minvielle du CEA LITEN,
2 - Etude expérimentale d’un échangeur à condensation en mini-canaux
par Dominique Couton de l’Institut P’- Université de Poitiers,
3 - Hybrid Heat Recovery Systems with Integrated Vortex Generators - Numerical and Parametric Studies
par Al Aridi Rima et Thierry Lemenand du LARIS -Université d’Angers,
4 - Contrôle en ligne des échangeurs par excitation/réponse transitoire en température
par Denis Maillet, Benjamin Rémy, Vincent Schick du LEMTA -Université de Lorraine,
5 - Déposition de particules solides dans un échangeur thermique à tubes ailetés : analyse numérique via une approche Euler–Lagrange
par Kousseila Atsaïd, Souria Hamidouche, Rémi Gautier, Serge Russeil de l’IMT Nord Europe
6 - Échangeurs-stockeurs de type thermocline destinés à la récupération et la valorisation de chaleur fatale
par Régis Olives du PROMES.
L’ensemble des présentations a montré un bon équilibre et une complémentarité certaine et nécessaire entre les approches expérimentales et numériques.
De plus, un nombre croissant d’études (trois lors de cette journée) semblent s’intéresser aux échangeurs du point de vue système. Pour la plupart de ces études, l’objectif était la réduction de modèle ou l’optimisation des échangeurs au travers de modèles réduits.
Cependant, les autres études restent centrées sur la compréhension et l’amélioration des phénomènes locaux.
Cette dualité dans les approches a amené une discussion qui a conclu à l’utilité et à la complémentarité de chacune d’entre elles.
D’autre part, si les études sur des échangeurs monophasiques restent encore majoritaires (4 présentations), il a été noté une augmentation des travaux sur les échangeurs diphasiques avec ou sans changement de phase.
Enfin, malgré une demande industrielle forte, aucun des travaux présentés ne s’est intéressé aux échangeurs réalisés par fabrication additive, ni d’un point de vue local (effet de la rugosité) ni d’un point de vue plus global. Cette absence peut peut-être en partie s’expliquer par les aspects de confidentialité liés à ces nouvelles techniques de fabrication.
