échange thermique

Le terme « échange thermique » est couramment utilisé dans le langage technique. D'un point de vue physique, c'est toutefois le terme « transfert thermique » qui est correct. La chaleur est une forme d'énergie qui ne peut être transférée que d'un système plus chaud vers un système plus froid. Il n'y a pas d'échange réciproque au sens strict du terme.

En génie des procédés, le terme « échange thermique » désigne toutefois le transfert ciblé d'énergie thermique entre des fluides à des températures différentes. L'objectif est d'apporter ou d'évacuer de l'énergie thermique de manière contrôlée. Ce phénomène constitue une opération fondamentale de nombreux procédés techniques. Le transfert de chaleur peut s'effectuer par conduction, convection ou rayonnement thermique. Dans les appareils techniques, ces mécanismes agissent souvent simultanément. Le transport de chaleur détermine les processus de chauffage, de refroidissement, de séchage et de réaction. Le flux thermique peut être décrit de manière simplifiée comme suit :

Qdot= U *A * ΔT

• Qdot correspond au flux thermique (W)
• U est le coefficient de transmission thermique (W/(m²·K))
• A est la surface de transfert thermique (m²)
• ΔT est la différence de température motrice (K)

Un transfert thermique efficace nécessite un bon contact entre le fluide et la surface de transfert thermique. Dans les mélangeurs, les réacteurs et les séchoirs, ce contact est amélioré par le mouvement de mélange du produit. En revanche, les zones mortes ou les zones de stagnation détériorent considérablement le transfert thermique.