phénomènes de transport (PSI) · Chapitre 5 · Application directe du cours

Échangeur à contre-courant

Système fermé et bilans d'énergie · niveau 2

Énoncé

Dans un échangeur, un débit $D_{m, 1} = 2.0 kg / s$ d'eau chaude passe de $h_{1}^{e} = 420 kJ / kg$ à $h_{1}^{s} = 250 kJ / kg$ . Elle réchauffe un débit $D_{m, 2} = 3.0 kg / s$ d'eau froide entrant à $h_{2}^{e} = 80 kJ / kg$ . L'ensemble est calorifugé. Déterminer $h_{2}^{s}$ .

Corrigé

Chaque fluide vérifie $q = Δ h$ ( $w_{u} = 0$ ). Le calorifugeage global impose que la puissance cédée par le fluide 1 soit reçue par le fluide 2 :

$D_{m, 1} (h_{1}^{e} - h_{1}^{s}) = D_{m, 2} (h_{2}^{s} - h_{2}^{e}) .$

Numériquement $2, 0 \times (420 - 250) = 340 kW = 3, 0 \times (h_{2}^{s} - 80)$ , d'où $h_{2}^{s} - 80 = 340/3 \approx 113$ et $h_{2}^{s} \approx 193 kJ / kg$ .

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