THESE_EL HAMMAMI.pdf - Toubkal

1.3 Généralités sur le transfert de chaleur et de masse 18drons que la condensation en film, puisque, c’est le phénomène le plus rencontré dans lesapplications industriels. Pour cette raisons nous allons étudier des géométries de surfacetubulaire lisse et refroidie dont le film de condensat sera laminaire et en ruisselant.1.3 Généralités sur le transfert de chaleur et de masseDans cette section l’influence de la présence de l’air sur les phénoménes de transfertde chaleur et de masse est présentée. L’analyse du couplage entre le transfert de chaleuret de masse permettra d’introduire les mécanismes de transfert dans un cas simple.1.3.1 L’analogie entre le transfert de chaleur et de masseLe phénomène de diffusion tend à uniformiser les concentrations, les températureset les quantités de mouvement [9] dans les gaz. Lorsque l’on met en contact un volumed’air sec et un volume de vapeur d’eau à la même température, il y a diffusion de vapeurd’eau dans l’air et inversement. La loi de Fick pose que le flux massique diffusif estproportionnel au gradient de concentration, dans une direction donnée et par unité desurface elle s’écrit :avec D v cṁ v = −D v c∂C v∂r(1.1)un coefficient de proportionnalité qui dépend des deux gaz. On peut obtenirune autre expression de la loi de Fick. Pour une température uniforme, la concentrationdépend uniquement de la pression partielle p v de vapeur d’eau et le flux massique s’ecritde la façon suivante :ṁ v = −Dpv ∂p v∂r(1.2)Le débit massique de diffusion est proportionnel au gradient de pression et la constante deproportionnalité, lorsque la température est uniforme, est le coefficient D v p de diffusion.En supposant que le mélange air-vapeur d’eau est un gaz parfait, on peut relier les deuxcoefficients de diffusion par la relation suivante :D v p = Dv cR v T(1.3)