Mémoires de Fin d’Etudes
Etablissement
Université de Tlemcen - Abou Bekr Belkaid
Affiliation
Département de Physique
Auteur
BOUHACINA, Benamar
Directeur de thèse
Saim Rachid (Docteur)
Co-directeur
(Docteur)
Filière
Physique
Diplôme
Doctorat
Titre
simulation numérique du comportement dynamique et thermique d’un échangeur de chaleur bi-tubulaire muni d’ailettes destiné au stockage de l’énergie solaire
Mots clés
simulation numérique 3D, échangeur de chaleur géothermique vertical, tube en U lisse, Tube en U avec ailettes.
Résumé
L’échangeur de chaleur enterré verticalement utilisé jusqu’à maintenant dans les Systèmes solaire-géothermique multifonction couplé a une pompe a chaleur sont en général des tubes lisses en forme de U fabriqué en polyéthylène haute densité (genre de plastique). Les performances thermiques et dynamiques de ce type d’échangeur jouent sans doute un rôle très important dans le rendement total de toute l’installation, cherché un moyen de le faire est le but de cette étude. Tout le monde sait que dans les processus thermiques et dynamiques l’ajout des ailettes favorise et augmente le transfert thermique, et que des tubes avec des ailettes longitudinales dans des tubes en matériaux métalliques existe belle et bien mais pas en matériau polyéthylène haute densité. Ce qui nous a poussés a proposé un nouveau prototype des échangeurs de chaleur géothermique équipé d’un tube en U avec ailettes longitudinale, le modèle est testé par voix numérique par un model 3D simulant le comportement thermique et dynamique de l’échangeur de chaleur. Le model numérique est construit de plusieurs volumes, de façon il est capable de représenté le tube en U lisse ou avec ailette selon le choix de volumes, en gardant le même maillage proposé, les résultats numériques de l’échangeur de chaleurs en tube en U lisse sans comparés a des résultats expérimentaux pour la validation du maillage, ensuite comparé a celle de l’échangeur de chaleur avec tube en U avec ailettes pour voir l’influence des ailettes. Les résultats montrent que les ailettes ont un grand effet dans la performance thermique et dynamique de ce type d échangeur, améliore l’extraction de la chaleur, et permet une reprise rapide de la température initial du sous-sol, ce qui est bon pour le mode de chauffage de la pompe à chaleur, l’amélioration de la performance du système et pour la régénération des sous-sols.
Statut
Signalé