Tableau A.3.3. Caractéristiques du cuivre
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Informations générales
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Nom, symbole, Numéro
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Cuivre, Cu, 29
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Série chimique
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Métaux de transition
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Groupe, période, bloc
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11, 4, d
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Masse volumique
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8,96 g. cma3
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Dureté
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3
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Couleur
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Orange cuivré, métallique
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Propriétés physiques
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Etat ordinaire
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Solide
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Point de Fusion
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1084,62°C
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Point d'ébullition
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2562°C
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Energie de fusion
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1305kJ. mol(1
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Energie de vaporisation
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3003 kJ. mol(1
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Volume molaire
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711×10(6m3. mol(1
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Pression de vapeur
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0,0505 Pa à 1084,45°C
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Vitesse du son
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3570 m.s(1 à 20°C
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Divers
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Electronégativité
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1,9
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Chaleur massique
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380 J. kg(1. K(1
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Conductivité électrique
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596×106 S. m(1
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Conductivité thermique
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401 W. m(1. K(1 sol dans HNO3
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Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.
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Source : Wickipedia®
77
Tableau A.4.1. Dimensions des tubes pour
échangeurs de chaleur
Source : charron inox
Source : Catalogue échangeur QVF LTD®, p.5.15
78
Tableau A.4.2. Gamme d'échangeur produit par QVF
LTD®
79
Tableau A.4.3. Caractéristiques des pompes LT
LEROY SOMER®
Source : Catalogue technique des pompes LEROY SOMER®
80
CODE DE PROGRAMMATION POUR LE CALCUL
DE
L'ECHANGEUR
%DIMENSIONNEMENT DE L'ECHANGEUR
% ce programme calcul l'échangeur au regard des relations
présentées au
% chapitre I du travail, il donne les caractéristiques
géométriques de
% l'échangeur en fonction des grandeurs d'entrée et
de sortie de deux
% fluides c'est à dire de l'huile et l'eau
d1=input('Introduisez le diamètre extérieur du tube
en [m]:'); d2=input('Introduisez le diamètre intérieur du tube en
[m]:'); D=input('Introduisez le diamètre intérieur calandre en
[m]:'); b=input('Introduisez l''espace entre deux chicanes en [m]:');
e=input('Introduisez l''epaisseur de la chicane en [m]:'); p=input('Introduisez
le pas en [m]:');
n=input('Introduisez le nombre de passes:');
N=input('Introduisez le nombre de tubes:');
Rho1=input('Introduisez la masse volumique de l''huile en
[kg/m3]:');
Rho2=input('Introduisez la masse volumique de l''eau en
[kg/m3]:'); Cp1=input('Introduisez la chaleur massique de l''huile en
[J/kg.K]:');
Cp2=input('Introduisez la chaleur massique de l''eau en
[J/kg.K]:'); Lambda=input('Introduisez la conductivité thermique de la
paroi en [W/m.K]:');
Lambda1=input('Introduisez la conductivité thermique de
l''huile en [W/m.K]:');
Lambda2=input('Introduisez la conductivité thermique de
l''eau en [W/m.K]:');
mu1=input('Introduisez la viscosité dynamique de l''huile
en [Pa.s]:');
mu2=input('Introduisez la viscosité dynamique de l''eau en
[Pa.s]:');
qmh=input('Introduisez le débit massique de l''huile en
[kg/s]:'); Te1=input('Introduisez la température d''entrée de
l''huile en [°C]:');
Ts1=input('Introduisez la température de sortie de
l''huile en [°C]:');%cette température est
déterminé à partir de la fiche technique de l'huile ALPHA
SP320, de tel sorte qu'elle soit dans la plage de fonctionnement
Te2=input('Introduisez la température d''entrée de
l''eau en [°C]:');
F=input('Introduisez le facteur de correction:');% cette valeur
est lue dans les abaques de kern, cependant elle vaut
généralement 1 pour une configuration contre courant
Nt=N/n
disp(['Le nombre de tubes par passe=' num2str(Nt)])
A2=(pi*d2^2)/4
disp(['La section intérieure du tube en [m2]='
num2str(A2)]) A1=(p-d1)*(b-e)
disp(['La section de passage entre deux chicanes en [m2]='
num2str(A1)])
Ts2=(Te1-Te2)/log(Te1/Te2)
81
disp(['La température de sortie de l''eau en
[°C]=' num2str(Ts2)])
DTLM=((Ts1-Te2)-(Te1-Ts2))/log((Ts1-Te2)/(Te1-Ts2))
disp(['La différence de température
logarithmique moyenne en [°C]='
num2str(DTLM)])
Pther=(qmh*Cp1)*(Te1-Ts1)
disp(['Le flux thermique échangé en [W]='
num2str(Pther)])
qme=Pther/[Cp2*(Ts2-Te2)]
disp(['Le débit massique de l''eau en [kg/s]='
num2str(qme)])
Vh=(qme*p)/(Rho1*D*A1)
disp(['La vitesse de l''huile en [m/s]=' num2str(Vh)])
Ve=qme/(Rho2*Nt*A1)
disp(['La vitesse de l''eau en [m/s]=' num2str(Ve)])
Re1=(Rho1*Vh*D)/mu1
disp(['Le nombre de Reynolds de l''huile=' num2str(Re1)])
Re2=(Rho2*Ve*d2)/mu2
disp(['Le nombre de Reynold de l''eau=' num2str(Re2)])
Pr1=(mu1*Cp1)/Lambda1
disp(['Le nombre de Prandtl de l''huile=' num2str(Pr1)])
Pr2=(mu2*Cp2)/Lambda2
disp(['Le nombre de Prandlt de l''eau =' num2str(Pr2)])
Nu=0.36*(Re1^0.55)*(Pr1^0.33)
disp(['Le nombre de Nusselt de l''huile=' num2str(Nu)])
h1=(Lambda1*Nu)/d1
disp(['Le coefficient d''échange convectif de l''huile
en [W/m2.K]
=' num2str(h1)])
h2=(0.023*Lambda2*(Re2^0.8)*(Pr2^0.33))/d2
disp(['Le coefficient d''échange de l''eau en
[W/m2.K]='
num2str(h2)])
K=1/((d2/(h1*d1))+(1/h2)+(d2*log(d1/d2))/(2*Lambda))
disp(['Le coefficient thermique global d''échange en
[W/m2.K]='
num2str(K)])
S=Pther/(F*K*DTLM)% la surface d'échange thermique
disp(['La surface d''échange thermique en [m2]='
num2str(S)])
L=S/(pi*d2*Nt)
disp(['La longueur du tube en [m]=' num2str(L)])
Nc=L/b
disp(['Le nombre de chicanes=' num2str(Nc)])
eff=(Te1-Ts1)/(Te1-Te2)
disp(['L''efficacité de l''echangeur='
num2str(eff)])
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