Comparaison de la compacité d’échangeurs de chaleur dans le cadre d’un réacteur à sels fondus

L’avancée de la fabrication additive permet la conception de nouvelles géométries d’échangeurs de chaleur. Parmi elles, les échangeurs à surfaces dites TPMS Schwarz-diamant présentent un intérêt pour les réacteurs à sels fondus qui nécessitent des échangeurs de chaleurs compacts à faible risque d’encrassement. Cette étude vise à quantifier le gain de compacité d’un tel échangeur vis-à-vis d’un échangeur tubes et calandre, c’est-à-dire comparer le volume de sel fondu mobilisé côté primaire, dans une situation de fonctionnement fixée. La comparaison est effectuée à iso-puissance échangée, iso-températures, iso-débits, iso-diamètres hydrauliques et, iso-perte de charge coté primaire. La méthode présentée s’appuie sur les équations établies par Webb basées sur la conservation du coefficient d’échange global et de la puissance de pompage. Une équation supplémentaire est établie pour la conservation du rapport des débits entre les deux passes de chaque échangeur. A partir des corrélations existantes et dans le domaine de fonctionnement d’intérêt, la méthode montre un gain important de compacité apporté par les échangeurs TPMS par rapport à l’échangeur tubes et calandre.

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