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Echangeons pour passer du chaud au froid !

Dans le cadre de son programme « Jogging de l’innovation », CTIF développe actuellement, en partenariat avec la société TEMISTH, un projet d’échangeur thermique en structure Lattice.

L’objectif du projet est de dimensionner, réaliser et tester sur banc d’essais les performances thermiques d’un échangeur en alliage d’aluminium issu du procédé CastFoam®.

Les caractéristiques visées sont :

  • Conception et fabrication d’échangeurs opérationnels viables pour des applications industrielles,
  • Test sur banc jusqu’à des puissances d’échange de 10 kW,

  • Echangeurs à contre-courant ou à courant-croisé (flux air/eau perpendiculaires ou en sens inverses, par exemple),
  • Epaisseur de paroi fine entre lescircuits air/eau,
  • Empilage de plusieurs modules (sur pièce monobloc),
  • Cellules évolutives possibles,
  • Matériau aluminium.

DIMENSIONNEMENT ET SIMULATION NUMERIQUE

Cette première phase du projet consiste à dimensionner l’échangeur et à simuler numériquement le fonctionnement thermo-hydraulique afin d’optimiser les performances de l’échangeur qui sera produit.

Les travaux engagés dans ce domaine nous ont permis de concevoir un premier demi-module du démonstrateur. 

REALISATION DU DEMONSTRATEUR

L’objectif de cette seconde phase du projet est de produire d’une part, au sein de la fonderie expérimentale de CTIF, le démonstrateur en aluminium par voie de fonderie et, d’autre part, de l’usiner dans son atelier de mécanique pour pouvoir le positionner sur le banc d’essais.

Un premier demi-module du démonstrateur, au format A5, a été produit et usiné par les équipes de CTIF.  

Vue d’ensemble du demi-module

CARACTERISATION THERMIQUE SUR BANC D’ESSAIS

Cette troisième et dernière phase du projet a pour objectif de développer (partenariat TEMISTh-CTIF) un banc d’essais instrumenté qui permettra de tester les démonstrateurs produits en phase 2, dans plusieurs configurations d’échanges (température, débit). Le plan d’essais prévoit la caractérisation et le calcul des performances de l’échangeur (efficacité, pertes de charge) et la confrontation aux simulations numériques. 

LES SUITES ATTENDUES

Les principaux verrous techniques de la phase 1 et 2 du projet ont été levés. Toutefois, certains points sont à consolider pour permettre une utilisation efficace de l’échangeur thermique en conditions industrielles et pour le tester sur banc d’essais. Le nouveau démonstrateur (composé de plusieurs modules) en cours de conception mettra en œuvre les recommandations issues des premiers résultats de mise au point.

La collaboration CTIF -TEMISTh  se poursuivra au second semestre, pour la conception et la réalisation du banc d’essais de la phase 3 dont la mise en œuvre devrait aboutir courant 2018.