Andre a écrit :Ce qu'il faut savoir quand un fluide ou plus particulierement un gaz circule dans un conduit ,il y a un éffet de parois, c'est a dire que sur la surface du conduit il se fait une friction, le fluide veut rester coller a la paroi et sur cette mince couche, le fluide circule de façon turbulente , c'est seulement au milieu du conduit que la circulation est laminaire.
Cette circulation turbulente depend de plusieurs facteurs , nature de la parois lisse ou rugeuse, de la vitesse de l'écoulement , de la viscosité du fluide et du diametre du conduit.
Dans le cas du réacteur nous avons la parois réacteur et la parois tige, donc deux zones de turbulences minces , si l'entrefer est petit , ou les parois rugeuses ou contaminé il ne peut y avoir d'écoulement laminaire entre ces deux couches.
je pense que l'on doit avoir juste deux couches turbulentes sans laisser de place a une fine couche laminaire,
l'échange de temperature avec les parois est nettement meilleur quand c'est turbulent.
André
bonjour
Dans un écoulement laminaire, la vitesse du fluide passe de vitesse nulle contre la paroi à vitesse maximum au plus loin possible des parois(pour un réacteur)(ou au centre d'un conduit cylindrique), égale à 2 fois la vitesse moyenne(la vitesse moyenne = celle qu'on calcule par rapport au débit).
Les trajectoires d'écoulement sont parallèles à l'axe
Donc, effectivement, les molécules qui passent "loin" des parois restent "loin" tout au long du trajet, et prennent donc moins de chaleur que celles qui "frôlent" une des parois
Dans un écoulement turbulent, la vitesse est quand même nulle
contre la paroi, mais elle devient déjà très élevé tout près de celle-ci, mais au milieu des parois on a pas beaucoup plus de 1,2 fois la vitesse moyenne
exemple de calcul concernant les tuyaux amont et aval du réacteur :
Réacteur : tige : 12.7 ; tube : 15 ; lg : 20 cm
Débit de vapeur : 7 m3/h (viscosité dynamique : env 15*10-6kg/ms ; densité : env 1.2 kg/m3 (temp vapeur : 100°C et pression env 0.95 atm))
Perte de charge réacteur : 37.7 mbar (env 37.7 cm d'eau)
section (espace tige/tube) : 50.03784 mm²
diam intérieur d'un tube de section équivalente : 7.98185 mm
je suppose le même débit en aval du réacteur(il est sans doute plus élevé en réalité vu que le volume augmente avec la température) ça nous fait une perte de charge de 7,39 mbar(pour 20 cm de lg) soit
5.1 fois moins que dans le réacteur pour la même section de passage
Et dans ce cas on a (sauf température) la même vitesse du fluide : environ 140 km/h
On peut s'amuser à faire un calcul pour avoir la même perte de charge linéaire dans le tuyau aval que dans le réacteur : ça donne un diamètre intérieur de conduite de 5,788 mm, et tjs pour 7 m3/h, la vitesse (pour la même perte de charge linéaire) serait alors de
266 km/h
L'électrisation par écoulement serait plus forte dans le tube aval que dans le réacteur
Avec le tube de 7,98 mm, on a déjà un régime beaucoup plus turbulent que dans le réacteur, et ça l'est encore plus avec le tube de 5,7888 mm
Par contre, si on prend un autre exemple : il parait qu'il vaut mieux un entre-fer de 0,5 mm :
tige : 15 ; tube 16 int. ; lg : 20 cm ; perte de charge : 37.99 mbar
qui permet un débit vapeur de 2 m3/h(pas plus ou bien on s'écarte trop de la dépression possible avec l'aspiration du moteur)
diam pour section éq : 5,57 mm, mais perte de charge linéaire 8,6 fois moins forte : 4.41 mbar
pour la même perte de charge linéaire on peut descendre à 3,6247mm intérieur(vit dans ce cas : 194 km/h)
Avec nos tubes de 12/14 il n'y a donc pas de perte de charge, mais pas de vitesse non plus, et peut-être pas d'électrisation par écoulement non plus dans ce tube
Revenons quand même à l'espace annulaire de 0,5 mm : dans le cas exposé ci-dessus avec le réacteur 16/15 et 2 m3/h vapeur, contrairement à ce que l'on pourrait penser, il n'y a pas d'écoulement turbulent : nombre de Reynolds : 1825 (inférieur à 2000), alors que dans le tube aval diam 5,57 on a 10164 et dans le diam 3,6247 on a 15612
(laminaire<2000<intermédiaire<4000 ou 6000<turbulent)
à noter qu'avec l'exemple 15/12,7 ; 7m3/h, c'est turbulent : 7150
7 m3/h dans diam 7,981 : 24814
7 m3/h dans diam 5,788 : 34219 pour nb de Reynolds
Quoi penser de tout ça?
boulon