Titre : Analyse entropique du dosage de l’eau dans le refroidissement évaporatif 

Auteurs : Stephanie O.L. Lacour, Kouadio Alphonse Diango, Michel Feidt,  

Revue : Entropie : thermodynamique – énergie – environnement – économie  

Numéro : Numéro 1</br> 

Volume : 3 

Date : 2022/03/21 

DOI : 10.21494/ISTE.OP.2022.0829 

ISSN : 2634-1476 

Résumé : Les sprays permettent d’améliorer le refroidissement par air des sources de chaleur en électronique, métallurgie ou dans les procédés industriels. La technique repose sur l’évaporation de gouttes d’eau dans l’air et sur la surface chauffante. Même lorsque les tailles de gouttes sont très petites, l’évaporation à l’intérieur d’un spray injecté dans un tunnel reste limitée et inférieure aux limites de saturation. Dans cet article, on décrit l’évolution des termes d’énergie dans un mélange d’air et d’eau liquide en train de s’évaporer. On montre que l’équilibre chimique spontané correspond au maximum d’entropie, c’est à dire à un état intermédiaire dans lequel l’évaporation n’est pas complète. Les résultats sont comparés à des valeurs expérimentales mesurées dans une soufflerie en aval d’un spray. Les valeurs calculées sont un majorant des observations et les écarts sont discutés pour les différents paramètres étudiés, qui sont la quantité d’eau injectée, la température sèche et l’humidité ambiante. L’approche numérique est ensuite inversée de façon à pronostiquer la quantité d’eau nécessaire pour atteindre une valeur cible de refroidissement. Cette approche inversée permet ainsi de doser un minorant de l’injection d’eau nécessaire pour refroidir un flux d’air en fonction des conditions d’entrée de l’écoulement. 

Éditeur : ISTE OpenScience