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Etude numérique et expérimentale d’un éjecteur –application pour l’amélioration des systèmes de réfrigération
(2019) Hamzaoui, Malek
L’exploitation des puissances à basse température (inférieure à 120 ?) reste toujours d’actualité pour faire fonctionner des machines thermiques. Cette exploitation permet de réduire la pollution et de minimiser la consommation d’énergie en utilisant les rejets thermiques ou l’énergie solaire. Une très grande partie des travaux de recherche a été réalisée dans l’objectif d’exploiter les ressources à basse température. Récupérer l’énergie conduit à minimiser la consommation et à réduire les émissions des gaz à effet de serre. Dans cette thèse, une étude expérimentale portant sur l’exploitation des rejets thermiques à faible température (température de la source du générateur inférieure à 90 ?) pour produire du froid est présentée, et une machine frigorifique à éjection de vapeur construite par HYDRO-QUEBEC a été exploitée. Le procédé se décompose en deux étapes essentielles : le fonctionnement dirigé et le fonctionnement libre avec contrainte. L’étude dirigée est l’étude classique, bien connue dans la littérature spécialisée, elle est basée essentiellement sur le fonctionnement de l’éjecteur seul. C’est une étude paramétrique où l’on fixe tous les paramètres sauf un, puis en étudie son influence sur le système. Dans cette étude, on montre l’interaction entre les paramètres d’opération, ce qui donne une approche réaliste du comportement de l’éjecteur dans une installation frigorifique réelle. Plusieurs essais ont été réalisés (plus de 200 tests) pour différents cas, les paramètres de fonctionnement sont testés pour différentes gammes. Le système peut fonctionner avec une température de génération de 52 ? , et peut produire une puissance nominale de 35 kW pour une température d’évaporation de 15 ?. L’étude globale montre une approche de dimensionnement originale qui consiste à trouver le débit optimal de fonctionnement pour assurer une très bonne succion afin de minimiser la pression dans l’évaporateur. Pour visualiser l’écoulement dans l’éjecteur, une simulation numérique est présentée en utilisant le couplage entre NIST-REFPROP et FLUENT. L’étude de l’influence des différents paramètres est présentée, en utilisant pour chaque étude un maillage adapté au cas étudié pour mieux localiser l’onde de choc droite. Une très bonne concordance entre les résultats numériques et ceux de l’expérience est constatée. L’étude numérique montre que l’éjecteur est très sensible aux variations des paramètres d’opération, le changement d’un paramètre provoque des perturbations de l’écoulement dans l’éjecteur, à cause du choc droit qui se rapproche vers la tuyère primaire de l’éjecteur. L’augmentation du taux de compression peut provoquer l’arrêt de fonctionnement, donc il est nécessaire d’augmenter la pression du générateur pour assurer le bon fonctionnement de l’installation
Experimental study of a low grade heat driven ejector cooling system using the working fluid R245fa
(Elsevier, 2017) Hamzaoui, Malek; Nesreddine, Hakim; Aidoun, Zine; Balistrou, Mourad
Simulation des transferts thermiques par convection et par conduction dans un palier hydrodynamique en présence d'un écoulement laminaire confine
(2006) Hamzaoui, Malek
L’utilisation des paliers lisses cylindriques en présence d’un écoulement confiné, à grande vitesse de rotation et à viscosité variable, a mis en évidence des défaillances dues à des causes thermiques. Il est donc nécessaire de connaître le champ de température et le champ de pression dans le film lubrifiant séparant les solides, en prenant en considération le changement de l’excentricité relative et la variation de la vitesse de rotation. Pour le champ de pression, l'influence du type de lubrifiant est mise en évidence. Une approche numérique du problème thermohydrodynamique (THD) par la méthode des volumes finis, avec des conditions traduisant la continuité des flux de chaleur aux interfaces film/arbre et film/coussinet et une température supposée constante à la surface externe du coussinet, est adoptée. Un code de calcul est utilisé pour estimer le champ de température et le champ de pression dans le film lubrifiant. Les résultats obtenus sont comparés avec ceux obtenus expérimentalement et théoriquement par Cowking et par I. Pierre