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    Serie N1 Echangeur de Chaleur

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    Ilyas Hallouqui

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    Ecole Moahmmadia d’ingénieurs TD Echangeur de chaleur

    Département Génie des Procédés M. EL ANDALOUSSI


    Serie N1

    Exercice 1

    Huile chaude circule dans un échangeur de chaleur en double tube (calandre et tube), elle est refroidie par l’eau
    froide, le Diamètre intérieur de tube en cuivre est de 2cm et le diamètre intérieur de l’échangeur est de 3cm.

    Le Débit massique de l’huile est 0.8kg/s et le Débit massique de l’eau est 0.5 kg/s .

    La Température MOYENNE de l’huile est de 80°C et la Température Moyenne de l’eau est de 45°C

    Les Propriétés de l’eau à 45°C : ρ = 990.1 kg/m3 ; λ= 0.637 W/m.°K ; ν = μ/ρ = 0.602 × 10-6 m2/s Pr =3.91

    Les Propriétés de l’huile à 80°C : ρ = 852 kg/m3 ; λ= 0.138 W/m.°K ; ν = μ/ρ = 3.794 × 10-5 m2/s Pr =499.3

    a) Enoncé les hypothèses de travail


    b) Elaborer le coefficient d’échange globale K justifier
    c) Discuter les résultats obtenus

    Exercice 2

    Un Echangeur de chaleur en acier inoxydable ( λ= 15.1W/m.K) ; D intérieur de tube Di = 1.5 cm et diamètre


    extérieur(out) de tube Do = 1.9cm et diamètre intérieur de calandre = 3.2 cm ; coefficient déchange par
    convection intérieur hi= 800W/m2.K et résistance d’encrassement (fouling) intérieur de tube Ri,f=0.0004
    m2.K/W et coté exterieur(out) de tube on a ho = 1200W/m2.K , Ro,f=0.0001 m2.K/W

    Les corrélations sont données dans la dernière page


    Ecole Moahmmadia d’ingénieurs TD Echangeur de chaleur
    Département Génie des Procédés M. EL ANDALOUSSI

    a) Enoncer les hypothèses de travail


    b) Elaborer l’équation de la résistance Global R (°C/W)
    c) Comparer le pourcentage des résistances d’encrassements par rapport les résistances de tube en inox
    d) Trouver le Coefficient d’échange Globale intérieur coté fluide chaud (Ki) ainsi le coefficient d’échange
    globale extérieur coté fluide froid (Ko)

    Exercice 3

    L’Ethanol est chauffé par l’eau dans un échangeur de chaleur tubulaire de 2 passes (voir la figure)

    a/ Enoncer les hypothèses de travail

    b/ Calculer la puissance de l’échangeur

    c/ Trouver la surface de l’échangeur

    d/ Calculer le débit massique du fluide chaud

    e/ Déterminer l’efficacité de l’échangeur

    Données :

    CpH2O = 4.19 kj/kg°C ; Cp EtOH = 2.67 kj/kg°C ,


    Ecole Moahmmadia d’ingénieurs TD Echangeur de chaleur
    Département Génie des Procédés M. EL ANDALOUSSI
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