Etude du séchage par rayonnement infrarouge - application à un produit capillaro-poreux et à une enduction
Des émetteurs d'infrarouge électriques ont été utilisés comme sources de chaleur au cours du séchage sous fortes densités de puissance de deux types de matériaux modèles : un produit granulaire non thermosensible (sable) et une enduction (colle hydrosoluble) dont les caractéristiques thermophysiques, les propriétés radiatives et les éclairements reçus ont été obtenus par des techniques appropriées. Dans un premier temps, les cinétiques de séchage du sable ont été déterminées en fonction des principales variables du procédé : densité de puissance et répartition spectrale du rayonnement (infrarouge court et moyen), vitesse de l'air. L'analyse des résultats a permis de vérifier la validité de l'analogie de Colburn et l'existence d'une courbe caractéristique de séchage en présence de flux de matière et de chaleur très intenses. Les courbes de séchage et de température du sable ont ensuite été interprétées par un modèle intermédiaire de connaissances à front, sans paramètre ajustable, où le produit est supposé opaque vis à vis du rayonnement. Dans une deuxième partie, l'étude expérimentale a été étendue au cas d'une colle hydrosoluble, produit mince et semi-transparent. Ces essais, associés à un modèle diffusif écrit en coordonnées lagrangiennes et prenant en compte la déformation du produit, ont permis l'identification du coefficient de diffusion apparent de l'eau en fonction de la température et du taux d'humidité. Le modèle, associé à un bilan thermique global, a été utilisé avec succès pour simuler les courbes de séchage et d'évolution de la température moyenne du film obtenues dans d'autres conditions opératoires. Etendu à l'échelle du séchoir continu, ces modèles constituent un outil intéressant pour le dimensionnement ou la gestion d'installations industrielles utilisant plusieurs modes d'apport de chaleur ; l'avantage d'un chauffage radiatif intense est clairement mis en évidence en terme de longueur d'appareillage.
Thèse cofinancée par le CETIAT, l'ADEME et EDF - 1992 - 214 p.
Auteur(s)
Dr Philippe NAVARRIDirecteur(s) de thèse
Julien ANDRIEUInformations complémentaires
Thèse de doctorat présentée à l'Université Claude Bernard Lyon 1 dans la spécialité : Génie des ProcédésThèse cofinancée par le CETIAT, l'ADEME et EDF - 1992 - 214 p.