Characterization of convective heat transfert of cooled supercritical carbon dioxyde
Caractérisation des transferts de chaleur convectifs d'un écoulement refroidi de dioxyde de carbone supercritique
Résumé
Study on convective heat transfer of supercritical carbon dioxyde flow have been performed. An experimental apparatus was build, allowing an experimental investigation of heat transfer and pressure drop during cooling of supercritical CO2 turbulent flows. Horizontal and vertical flows were considered.
Experimental results on vertical flows show that heat transfer coefficient reach a peak at a temperature close to the pseudo-critical one and that the peak value is decreasing with increasing pressure. A strong influence of mixed convection has to be taken into account too. Results were presented on a classical form used in mixed convection studies in heating condition, leading to the conclusion that mixed convection behaviors are quite similar in heating and cooling conditions.
A numerical model for supercritical fuids flows was developped too, in heating conditions.
Experimental results on vertical flows show that heat transfer coefficient reach a peak at a temperature close to the pseudo-critical one and that the peak value is decreasing with increasing pressure. A strong influence of mixed convection has to be taken into account too. Results were presented on a classical form used in mixed convection studies in heating condition, leading to the conclusion that mixed convection behaviors are quite similar in heating and cooling conditions.
A numerical model for supercritical fuids flows was developped too, in heating conditions.
Une étude des transferts de chaleur convectifs de CO2 supercritique a été menée. Une installation expérimentale a été construite pour la thèse et a permis une investigation expérimentale des transferts de chaleur et des pertes de pressions lors du refroidissement d'écoulements turbulents de CO2 supercritique. Des configurations verticales et horizontales ont été considérées.
Les campagnes d'essais en écoulement vertical ont montré que le cœfficient d'échange montrait une forme particulière caractérisée par un pic au voisinage de la température pseudo-critique, la valeur au pic diminue à mesure que la pression augmente. Il apparaît également qu'une forte influence de la convection mixte est à considérée. Les résultats ont été présentés sous une forme caractéristique des études sur la convection mixte en chauffage, confirmant ainsi que les comportements de la convection mixte sont analogues en chauffage et en refroidissement.
Parallèlement, un modèle numérique pour la simulation d'écoulement turbulents de fluides supercritiques a été développé.
Les campagnes d'essais en écoulement vertical ont montré que le cœfficient d'échange montrait une forme particulière caractérisée par un pic au voisinage de la température pseudo-critique, la valeur au pic diminue à mesure que la pression augmente. Il apparaît également qu'une forte influence de la convection mixte est à considérée. Les résultats ont été présentés sous une forme caractéristique des études sur la convection mixte en chauffage, confirmant ainsi que les comportements de la convection mixte sont analogues en chauffage et en refroidissement.
Parallèlement, un modèle numérique pour la simulation d'écoulement turbulents de fluides supercritiques a été développé.
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