PIE - Programme Interdisciplinaire Energie 2010-2013

Ce projet vise l’amélioration de l’efficacité énergétique dans des échangeurs multifonctionnels par le re-engineering d’un dispositif du type HEV (High Efficiency Vortex), échangeur tubulaire muni en paroi de promoteurs de vorticité. Nous proposons l’introduction d’un concept innovant d’échangeurs-réacteurs de haute efficacité par contrôle dynamique passif : l’innovation principale consiste à utiliser des générateurs flexibles de vorticité et non pas rigides. Ce concept original, prometteur en terme d’accroissement des performances de mélange ou de micro mélange, est basé sur l’utilisation de perturbateurs flexibles : suffisamment souples pour pouvoir se déformer mais suffisamment rigides pour ne pas être totalement pliés par l’écoulement. La succession de promoteurs de vorticité sur laquelle est construit l’échangeur-mélangeur statique HEV fait que les déformations possibles apporteront des degrés de libertés supplémentaires au système, susceptibles d’accroître les performances de mélange et de transferts thermiques. Ce qui apparaît particulièrement intéressant dans ce projet est l’approche qui consiste à rechercher des solutions qui restent passives tout en apportant une dynamique d’écoulement supplémentaire par rapport à des technologies passives standards basées exclusivement sur des géométries fixes. En première approche, nous proposons d’effectuer des simulations numériques dynamiques avec OpenFOAM par le partenaire de l’Ecole des Mines de Douai, suivies d’expérimentations de caractérisation des propriétés de mélange et micro mélange par le Laboratoire de Thermocinétique de Nantes.