0136-4ACh4. Refroidissement d’air dans un échangeur bitube

Pour refroidir un débit de 9,4 kg/h d’air de 616 °C à 178 °C, on le fait passer dans le tube central d’un échangeur bitube à contre-courant de 1,5 m de long, 2 cm de diamètre et de très faible épaisseur (voir figure ci-dessous).

1-) Calculer la puissance calorifique à évacuer. On donne pour l’air : CP = 1060 J/kg°C

2-) Le fluide de refroidissement est de l’eau, qui pénètre dans la section annulaire à la température de 16°C, avec un débit de 0,6 l/mm. Calculer la température de cette eau en sortie d’échangeur. On prendra pour l’eau : CP = 4180 J/kg°C.

3-) Calculer le coefficient d’échange convectif côté fluide chaud. Pour cette question,

4-) Déterminer l’efficacité de cet échangeur, en déduire son NUT.

5-) Calculer le coefficient d’échange global (U), puis déduire le coefficient d’échange convectif côté fluide froid.

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