Experimental and numerical study of the distribution of a single-phase flow in a small channel heat exchanger

Frédéric Poggi (1) , André Bontemps (2) , Hélène Macchi-Tejeda (1) , Alain Maréchal (3) , Denis Leducq (1)

1 UR GPAN - Génie des procédés frigorifiques
2 LEGI - Laboratoire des Écoulements Géophysiques et Industriels [Grenoble]
3 GRETh/LETH - Laboratoire Systèmes Thermiques

Cette étude porte sur la distribution d'écoulements monophasiques dans un échangeur de chaleur à minicanaux. Une section d'essais composée d'un distributeur relié à 8 barrettes de 7 mini-canaux (Dh = 0.889 mm) permet la mesure locale des pertes de pression singulières et régulières dans le distributeur et dans les mini-canaux, ainsi que la distribution des débits dans chaque barrette de mini-canaux. On présente et on analyse les résultats concernant la position verticale du distributeur (écoulement vertical descendant dans le distributeur et horizontal dans les mini-canaux) correspondant à la majorité des applications industrielles. Les résultats expérimentaux sont comparés à ceux obtenus par la simulation numérique ainsi qu'à ceux obtenus à l'aide d'un modèle simplifié unidimensionnel. / This study focuses on the distribution of a single-phase flow in a small channel heat exchanger. A test section consisting of a cylindrical header connected to 8 multiport flat tubes of 7 parallel small channels (Dh = 0.889 mm) enables the measurement of singular and regular local pressure losses all along the header and the small channels, as well as the flow distribution in each small channel tube. The flat tubes are inserted up to the half of the manifold, i-e with an insertion height of 8 mm. We present and analyze the results of a header in vertical position: vertical down flow through the manifold and horizontal flow in the small channels (most of industrial applications). The experimental results are analyzed using a one-dimensional model and compared with those obtained by a numerical simulation.

Mots clés: PRESSION; DISTRIBUTION; ECOULEMENT; ECHANGEUR DE CHALEUR

Domaines: Sciences de l'environnement

Frédéric Poggi, André Bontemps, Hélène Macchi-Tejeda, Alain Maréchal, Denis Leducq. Experimental and numerical study of the distribution of a single-phase flow in a small channel heat exchanger. IIR 1st Workshop on Refrigerant Charge Reduction, Apr 2009, Antony, France. 9 p. ⟨hal-00473268⟩