Dissertations / Theses on the topic 'Séchage solaire'

Système adapté pour les stations de petites et moyennes capacités de moins de 100. 000 EH, le séchage solaire s’est rapidement imposé comme une solution efficace de déshydratation des boues permettant de répondre aux attentes des collectivités dans le respect des contraintes réglementaires. Toutefois les règles de dimensionnement et de conception de ce procédé restent d’une part très empiriques, et d’autre part trop rudimentaires pour traduire la complexité des phénomènes physiques mis en jeu. Cette thèse s’inscrit donc dans une optique d’amélioration et d’optimisation des méthodes de dimensionnement et de conception du séchage solaire des boues, en mettant l’accent sur le développement et l’utilisation d’outils de simulation numérique. Après une présentation générale de la problématique des boues résiduaires urbaines en France et de celle du séchage solaire des boues, quelques notions essentielles à l’étude du séchage sont présentées dans le chapitre II. Après une revue des différents types d’eau que l’on trouve dans les boues, le concept d’isotherme de sorption est présenté. Les modes de transport d’eau pendant le séchage sont ensuite rappelés. La fin du chapitre se concentre sur la modélisation de la cinétique du séchage. Le développement d’un modèle numérique simulant le transfert d’eau de la boue lors du séchage solaire sous serre est abordé dans le chapitre III de ce travail. Une mise en équations des différents phénomènes complexes est effectuée. Le modèle développé est constitué de trois équations de bilan d’énergie et d’une de transfert de matière, couplées et non linéaires. Une approche de résolution numérique du problème est également présentée. L’ensemble des dispositifs expérimentaux et des méthodes utilisées tout au long de ce travail est décrit dans le chapitre IV. Basée principalement sur l’utilisation de deux types de modèles réduits (modèles I et II), placés dans une enceinte climatique, la méthode expérimentale fait appel à un plan d’expérience mené en deux étapes, de manière à mieux appréhender le couplage très complexe des différents transferts thermiques et massiques. Le chapitre V est consacré à la validation du modèle numérique. Le premier volet de ce chapitre expose les résultats expérimentaux des paramètres de la boue intervenant dans la modélisation. Des formulations semi-empiriques concernant ces grandeurs (isothermes de désorption et chaleur spécifique massique) ont été proposées. Dans le second volet, les résultats numériques sont confrontés à ceux des expériences. La comparaison s’est avérée souvent très satisfaisante, tant au niveau des transferts couplés de chaleur et de masse qu’au niveau de l’évaluation des vitesses de séchage. Néanmoins, plusieurs phénomènes échappant à la formulation macroscopique et mono dimensionnelle du code ont été évoqués pour expliquer certains écarts entre les simulations et le comportement observé. Le chapitre VI aborde la problématique de l’extrapolation du modèle développé à une installation à l’échelle réelle. La première étape est ainsi consacrée à coupler ce modèle à un générateur de données qui permet de reconstituer au pas horaire une journée climatique « type ». Enfin, quelques paramètres nécessaires à l’extrapolation sont évoqués. Le travail se termine par une conclusion rassemblant l’ensemble des résultats et par l’énoncé de perspectives qui pourraient constituer une suite intéressante à cette étude, notamment la prise en compte des variations spatiales et l’adaptation du modèle dans l’objectif du développement d’un outil de dimensionnement ou d’optimisation de sites industriels<br>Solar drying method has quickly stood out as an effective solution for the dehydration of the sludge produced by waste water treatment plants built for less than 100. 000 pop. Eq. It allows small communities to fill up the lawful constraints. However the design rules of this process remain empirical and do not take in account the complexity of the involved physical phenomena. Thus, this thesis presents an improvement and an optimization of the design using numerical simulation tools. After a general presentation of the problems of urban residual sludge in France and those concerning solar drying of sludge, some essential concepts in the study of the drying are presented in chapter II. After a review of the various types of water that can be found in sludge, the concept of sorption isotherm is introduced. The ways of transport of water during the drying are then pointed out. The end of the chapter focuses on the modelling of the kinetics of drying. The development of a numerical model, simulating the transfer of sludge water during the solar drying under greenhouse, is described in chapter III. A setting of the equations of the various complex phenomena is carried out. The developed model consists in writing three equations of assessment of energy and one of transfer of matter, coupled and nonlinear. A numerical approach of resolution of the problem is also presented. Experimental devices and methods used throughout this work are described in chapter IV. Based mainly on the use of two types of small-scale models (model I and II), placed in a climatic chamber, the experimental method calls upon an experimental design carried out in two stages, so as to better apprehend the very complex coupling of the various thermal and mass transfers. Chapter V is devoted to the validation of the numerical model. The first part of this chapter exposes the experimental results of the parameters of sludge involved in modelling. Semi-empirical formulations concerning these sizes (isothermal of desorption and mass specific heat) were proposed. In the second part, the numerical results are compared with those of the experiments. The comparisons are often very satisfactory, as well for the transfers coupled of heat and mass as with the evaluation speeds of drying. Nevertheless, several phenomena escaping from the macroscopic and monodimensional formulation are mentioned to explain some differences between simulations and the observed behaviour. Chapter VI approaches the problems of the extrapolation of the developed model to an installation on a real scale. The first stage is devoted to couple this model with a generator of data, which makes it possible to reconstitute with a time step a climatic day "type". Finally, some parameters necessary to extrapolation are mentioned. This Work ends by a conclusion collecting all the results and the statement of prospects, which could constitute an interesting continuation with this study, in particular to take into account the space variations, and the adaptation of the model aiming the development of a tool of dimensioning or optimization of industrial site

Le séchage a haute température des produits agricoles, tels que les grains de céréale, donne lieu à de fortes consommations d'énergie. Des économies d'énergie sont possibles par la valorisation du potentiel de séchage de l'air ambiant et la conversion de l'énergie solaire en énergie thermique, en vue d'un séchage à basse température. Toutefois, ces économies peuvent être obtenues seulement si l'utilisation de l'énergie mécanique est optimisée. Une simulation a permis l'étude des consommations spécifiques tant en énergie mécanique utile qu'en énergie primaire du système comprenant la toiture solaire, le ventilateur et le séchoir. Notre modèle de base de séchage utilise l'hypothèse de l'équilibre thermique entre l'air de séchage et le grain (modèle type Bakker-Arkema). Les résultats de ce modèle sont comparés à ceux obtenus dans l'hypothèse du processus quasi-isenthaltique ou modèle limite. Pour l'air, les paramètres de variation sont le débit et l'accroissement de température dû au capteur solaire (ou à l'énergie électrique) et au ventilateur pour une humidité initiale et une hauteur de grain données. Le modèle théorique donne des résultats très proches de ceux obtenus par l'expérience. Cet accord, entre résultats théoriques et expérimentaux (10% environ), a permis la validation du modèle de simulation. Les consommations spécifiques en énergie obtenues à partir des différents modelés sont proches. Dans un premier temps, les valeurs obtenues dans l'hypothèse du modèle limite ou du processus quasi-isenthalpique peuvent être considérées comme étant les consommations minimales, car on ne tient pas compte de la diffusion de l'eau dans le grain. Dans un deuxième temps, on utilise le modèle plus élaboré de Bakker-Arkema. On met alors en évidence que, pour certaines conditions de séchage, la technique utilisée de séchage a basse température peut s'avérer plus rentable que le séchage traditionnel a haute température, dans un séchoir a fuel

L'auteur considere le sechage d'une planche de bois plongee dans un flux de micro-ondes perpendiculairement a sa surface et dans un ecoulement laminaire et permanent d'air chaud parallelement a celle-ci. Il couple les equations de la couche limite dans l'air et celles de luikov decrivant les transferts d'humidite et de chaleur dans le bois sans negliger le terme de filtration. Il resout numeriquement le systeme differentiel ainsi obtenu par une methode aux differences finies implicite. Les evolutions de la cinetique du sechage de la planche sont etudiees en fonction des principaux parametres du systeme: puissance des micro-ondes, epaisseur du bois, caracteristiques de l'air assechant. Les resultats montrent que les micro-ondes influencent notablement le nombre de sherwood moyen quand la puissance depasse un certain seuil de l'ordre de 800 w par metre cube de bois. L'auteur propose des correlations entre les nombres de nusselt et de sherwood moyens, les nombres de prandtl, reynolds et la puissance adimensionnelle des micro-ondes ainsi qu'une expression pratique de la vitesse de sechage en fonction des parametres physiques du systeme. Il montre, en presentant les distributions spatiales des humidites absolues, des temperatures et de la pression dans la planche, qu'eu egard au sechage sans micro-ondes, celles-ci uniformisent le sechage, augmentent l'importance de la filtration et inversent le gradient de temperature entre la surface et le sein du bois. Finalement, considerant que l'air de sechage est fourni par des insolateurs situes en amont d'une source conventionnelle de chaleur commandee par un thermostat, l'auteur, etablit des relations polynomiales donnant la fraction de chaleur economisee en fonction des parametres du systeme

L'étude thermique et economique du systeme par des methodes numeriques montre que lorsqu'il est utilise pour le batiment en saison hivernale, on peut trouver les conditions, l'organisation du systeme et les dimensions des composants qui en optimisent les performances. Presentation de cinq configurations possibles du systeme

Modelisation des processus de transfert de chaleur et de masse au sein d'un milieu poreux, lors du sechage. Influence de la gravite sur les processus. On insiste sur une description homogene du sechage d'un produit a l'aide d'une equation cinetique globale dont l'utilisation a diverses situations est detaillee. Un procede particulier, le sechage solaire est etudie

Modèle mathématique permettant de prédire, en fonction des principaux parametres du systeme, les performances (efficacite, duree de sechage) d'un sechoir solaire consistant en un batiment possedant une toiture et une facade vitree orientees vers l'Equateur.

Les plantes médicinales et aromatiques et en particulier les feuilles de la menthe verte ont beaucoup d'importance pour la pharmacopée, la parfumerie, et la liquoristerie. Afin de développer un code de calcul permettant de simuler le séchage solaire en convection forcée de cette plante, une détermination expérimentale des isothermes de sorption a été menée. Les courbes de sorption ainsi obtenues sont ensuite approchées par des modèles empiriques et semi-empiriques utilisables dans un modèle numérique d'un séchoir. Une autre étude expérimentale est consacrée à la détermination des cinétiques de séchage dans des conditions contrôlables ainsi que dans un séchoir solaire. Les courbes de perte de masse et l'influence de la température et de la vitesse de l'air asséchant sont étudiées dans le but de déterminer la courbe caractéristique de séchage (CCS), et par conséquent la corrélation empirique exprimant la vitesse de séchage de la menthe verte étudiée. Par la suite les deux corrélations ainsi obtenues sont introduites dans un programme écrit en Fortran afin de valider les résultats expérimentaux de la teneur en eau et la vitesse de séchage en fonction du temps pour les modes de séchage et d'étudier l'influence de la température, du débit, de l'hygrométrie de l'air asséchant et de la masse initiale des feuilles de menthe. Afin de dimensionner notre séchoir une étude paramétrique basée sur la technique des plans d'expérience est menée. Le modèle développé dans ce travail permettra de dimensionner un séchoir et d'étudier son fonctionnement dans le cas d'utilisation avec un capteur solaire afin de définir les conditions optimales de séchage<br>Medicinal and aromatic plants and particularly green mint leaves have a great importance for chemistry perfuming, confisery and liquoristry. In order to develop a calculating code that permits to simulate solar drying in a forced convection of this plant, an experimental determination of sorption isotherms has been led with the help of the solutions method of state salts. Sorption curves thus obtained are then approached by empiric and semi empiric models used in a numerical model of drying. Another experimental study is devoted to the drying kinetic determination in the controlled conditions and in a solar drying. The mass loss curves and the influence of the temperature and seed dried air are studied to determine drying characteristic curve (D. C. C. ), and therefore the empiric correlation expressing the speed of drying of the studied green mint. After that the two obtained correlations are introduced in a program written in FORTRAN so as to validate the experimental results of moisture content and the drying speed in terms of time for drying modes and to study the temperature, the debit, the hygrometry drying air influence and of the initial mass of the mint leaves. In order to dimension our drying, a parametric study based on the experience plans technique is led. The model developed in this work will permit to dimension a drier and to study its functioning in case it is used with a solar collector in order to define the optimal drying conditions

La présente étude porte sur la modélisation à l'échelle du produit, puis à l'échelle du procédé, des transferts de chaleur et de matière, au cours du séchage solaire de viande de bœuf, et entre ce produit et son environnement. A l'échelle du produit, les isothermes de désorption et cinétiques de séchage de la viande de bœuf sont déterminées expérimentalement, puis modélisées afin de caractériser la viande sur le plan hygroscopique et de prédire son comportement au cours du séchage. L'étude et la modélisation du comportement hygroscopique permet de passer à une échelle du procédé par la mise en place d'un modèle de séchage solaire de la viande de bœuf adapté à un séchoir solaire, conçu et réalisé pour le séchage des produits carnés dans un contexte tropical (séchoir solaire de Kilichi). Le modèle est validé par des essais expérimentaux menés dans un contexte tropical (N'Gaoundéré-Cameroun). L'impact du séchage solaire sur la qualité du produit est étudié à travers des analyses microbiologiques et biochimiques effectuées sur des échantillons de viande de bœuf séchés, à l'échelle du laboratoire, dans un séchoir solaire conçu et réalisé pour une bonne maitrise des paramètres de séchage solaire. Les analyses microbiologiques montrent que l'impact du rayonnement solaire sur la destruction des microorganismes est plus significatif que celui de la température de séchage. Les analyses biochimiques montrent que le séchage induit une forte oxydation des lipides mais n'a pas d'impact sur la teneur en lipide de la viande<br>This study deals with the modeling of heat and mass transfers during solar drying of beef, and between this product and its environment, at the scale of the product and thereafter at the scale of the process. At the scale of the product, desorption isotherm and drying kinetics of fresh beef were determined and modeled to characterize and predict the hygroscopic behavior of the beef during its drying. At the scale of the process, we proposed a model of solar drying of beef, adapted to a solar dryer that was designed and manufactured for the solar drying of beef in tropical environment (Solar dryer of Kilichi). This model was validated by experimental tests conducted in situ, in a tropical country (Cameroon- N'gaoundéré). The impact of solar drying on the quality of the product was investigated through microbiological and biochemical analyzes conducted on beef samples, dried at the laboratory with a solar dryer that was designed and manufactured to obtain a good control of solar drying parameters. These analyzes showed that the impact of solar radiation on the destruction of microorganisms is more significant than that of the drying temperature. Biochemical analysis showed that drying induces a severe lipid oxidation but has no impact on the lipid content of the meat

Le séchage est l'une des méthodes courantes de conservation de la plupart de produits agro-alimentaires par diminution de la teneur en eau jusqu'à des valeurs résiduelles ou le développement de tout micro-organisme est inhibé. Le stockage est alors possible dans des conditions ambiantes. Dans notre étude, nous avons voulu apporter notre contribution pour l'amélioration des temps de séchage de certains produits tels que le fourrage, les grains de maïs, l'oignon jaune et le hareng, dont l'intérêt économique n'est plus à démontrer. Pour illustrer cette étude, nous avons choisi un capteur relié a une armoire de séchage (à claies) du type statique. Le fonctionnement est à convection forcée. L’efficacité d'un capteur solaire est augmentée si l'on utilise des chicanes dans la veine d'air dynamique. Pour ce faire, nous avons considéré plusieurs formes. Afin de maximiser le couple rendement-élévation de températures du capteur, les chicanes ont pour rôle d'accroitre la turbulence, donc de créer un bon échange thermique entre l'absorbeur et l'air tout en évitant de créer des pertes de charge importantes. Par adjonction de chicanes, nous avons apporté des améliorations au rendement du capteur allant jusqu'à 19. 0% pour un débit d'air de 35. 0 m 3/h. M 2, se traduisant par une élévation de l'écart de températures pour un rendement donné. L’utilisation du séchoir opérant avec le capteur sans chicanes et ensuite avec le capteur muni de chicanes delta cintrées longitudinalement puis transversales - longitudinales correspondant aux essais (s), (d) et (t) est envisagée. Une comparaison des résultats obtenus est effectuée. A titre d'exemple, dans le cas du séchage de l'oignon jaune au niveau de la 1ère claie, en utilisant l'essai (d) puis l'essai (t) nous avons obtenu avec un faible débit d'air des réductions très appréciables du temps de séchage. En effet, par comparaison à l'essai (s) ces réductions respectives sont de 48. 0 et 57. 0% avec seulement 31. 3 m 3/h. M 2.

La preparation de la vanille necessitant simultanement de l'eau chaude (pour la mortification) et de l'air chaud (pour le sechage), l'auteur considere trois systemes de production a chauffage partiellement solaire: le premier consiste a produire de l'eau chaude dont une partie sert a chauffer l'air de sechage via un aerotherme ; le second consiste a produire separement de l'eau et de l'air chauds ; le troisieme utilise un insolateur mixte chauffant l'eau et l'air. Des analyses technico-economiques sont effectuees dans les trois cas. Leurs comparaisons montrent que le premier systeme est le plus avantageux. Dans tous les cas, l'auteur determine numeriquement des abaques de dimensionnement et des relations polynomiales les decrivant reliant la surface d'insolateur, la masse de produit a traiter et les economies d'energie realisees

Modele de sechage permettant de determiner simultanement les distributions de temperature et d'humidite dans la couche limite et le produit. étude du cas particulier du sechage superficiel en regime permanent. Etude du sechage volumique en regime transitoire. Discretisation et resolution numerique des equations. Application au sechage solaire.

La thèse comprend l'étude séparée du fonctionnement d'un générateur solaire d'air chaud et d'un séchoir ainsi que l'étude du système complet de séchage comprenant les deux appareils cités. Une étude de rentabilité économique est effectuée

La gestion des boues représente un véritable défi dû à sa consommation d'énergie et la pollution environnementale associée. L’objectif de ce mémoire est de concevoir et d’étudier un procédé de séchage de boues par énergie solaire et pompes à chaleur, et d’explorer les options techniques pour fournir l’appoint d’énergie aux boues. Un dispositif de séchage expérimental a été réalisé afin d’étudier le séchage conductif des boues et d’évaluer leurs caractéristiques. Une méthode analytique a été proposée pour évaluer la diffusivité de la vapeur d'eau dans les boues, modélisées en tant qu’ensemble d’agrégats poreux. Cette méthode, basée sur un modèle diffusif fickian, a permis de suivre l’évolution de facteur d'impédance de diffusion au cours d’un cycle de séchage. Les expériences ont souligné l'effet de la fréquence de retournements sur l’intensification du séchage. Les transferts de chaleur et de masse convectifs intervenant à l’interface de séchage air-boues ont été caractérisés expérimentalement. L’intensification de l’évaporation due à l’augmentation des vitesses d’air superficielles a été mise en évidence. Une corrélation a été établie pour rendre compte de l’écart entre les conductances latentes expérimentales et les conductances prévues par la théorie de Lewis, en fonction des siccités des boues. Le concept de soufflage d’air par fentes linéaires sur la largeur de la serre a été proposé comme moyen d’amélioration des conditions aérauliques dans une serre de séchage. A partir de ces développements, un modèle mathématique du procédé de séchage combiné a été établi afin d’évaluer ses performances et ses consommations énergétiques. Les données climatiques ont été intégrées afin d'évaluer les performances saisonnières du procédé et d’étudier l'influence des conditions climatiques sur les modes opératoires des pompes à chaleur. Les simulations ont permis de définir une logique de régulation optimale en termes de minimisation des consommations énergétiques marginales. En outre, le modèle a mis en évidence l’amélioration apportée par la réduction de l’épaisseur du lit de boues au cours d’un séchage combiné<br>Wastewater sludge management raises a serious challenge due to ever increasing environmental pollution and energy consumption. The aim of this work is to study the drying of wastewater sludge using solar energy combined with heat pumps and to investigate possible ways of providing supplemental energy to sludge drying when needed. A laboratory-scale drying test bench was set up to study the conductive drying of sludge and evaluate its drying characteristics. An analytical method was developed to evaluate water vapor diffusivity within urban sludge, modelled as coarse aggregated porous medium where only aggregates external porosity is accounted for. This method, which is based on the analytical solution of a fickian diffusive model, allows the evaluation of the impedance to which vapor diffusion is subjected throughout drying, as a function of the sludge dry solid content. Experiments highlighted the effect of mixing frequency on drying enhancement. Convective heat and mass transfers, occurring between air and sludge, were experimentally characterized. Experiments have shown the effect of increased surface air velocities on the enhancement of the drying mechanism. A correlation giving the deviation from the Lewis’ predicted mass transfer coefficients was established as a function of the sludge dry solid content. The concept of blowing air by means of linear slits along the greenhouse width was proposed as a way of improving air distribution inside the greenhouse. A mathematical model has been developed to simulate this new drying system and evaluate its performances and energy consumptions. Weather data were incorporated in order to evaluate system seasonal performances. The system analysis focused on the influence of climatic conditions on heat pumps operating conditions and allowed the definition of an optimal regulation based on the minimisation of the marginal energy consumption. Furthermore, simulations showed improvement on the combined drying system performances with reduced sludge thickness

L'énergie solaire concentrée est une source d'énergie alternative pour la conversion thermochimique de biomasse en vecteurs énergétiques ou en matériaux à haute valeur ajoutée. La production d'un gaz de synthèse à partir de biomasse lignocellulosique en est un exemple, de même que la production de résidus carbonés à propriétés contrôlées. Ces travaux portent sur l'étude du comportement d'un échantillon de hêtre thermiquement épais sous de hautes densités de flux solaire (supérieures à 1000 kW/m²). Deux approches ont été développées en parallèles : une étude expérimentale et le développement d'un modèle numérique. Les expériences ont permis de mettre en lumière le comportement particulier du hêtre sous de hautes densités de flux solaire. En effet, un cratère de char, dont la forme correspond à celle de la distribution du flux incident, se forme dans l'échantillon. Cette étude a aussi montré que la teneur en eau initiale de la biomasse a un fort impact sur son comportement. Les échantillons secs peuvent atteindre un rendement de conversion énergétique de 90 %, capturant jusqu'à 72 % de l'énergie solaire incidente sous forme chimique. Quant aux échantillons humides, ils produisent nettement plus d'hydrogène, au prix d'un rendement de conversion énergétique aux alentours de 59 %. De plus, le craquage thermique et le reformage des goudrons produits par la pyrolyse sont rendus possibles par les températures atteintes (supérieures à 1200 °C) et la présence d'eau. Enfin, il a été montré que l'orientation des fibres du bois n'a qu'un impact mineur sur son comportement. En parallèle, une modélisation des transferts couplés chaleur matière et des réactions chimiques mis en jeu lors de la gazéification solaire d'un échantillon a été développée. La construction du modèle a mis en avant la nécessité de recourir à des stratégies innovantes pour prendre en compte la pénétration du rayonnement dans la matière ainsi que la déformation du milieu par la gazéification. Les prédictions du modèle montrent un bon accord avec les observations expérimentales. Elles ont ainsi permis de mieux comprendre les couplages mis en jeu lors de la dégradation de biomasse sous haute densité de flux solaire. De plus, des analyses de sensibilités ont révélé que les modèles de type Arrhenius ne permettent pas de décrire finement le comportement de l'eau à l'intérieur de l'échantillon et que le choix du modèle de pyrolyse était capital pour décrire correctement le comportement la biomasse sous haute densité de flux solaire<br>Concentrated solar energy is as an alternative energy source to power the thermochemical conversion of biomass into energy or materials with high added value. Production of syngas from lignocellulosic biomass is an example, as well as the production of carbonaceous residues with controlled properties. This work focuses on the study of the behaviour of a thermally thick beech wood sample under high solar heat flux (higher than 1000 kW/m²). Two approaches have been undertaken at the same time: an experimental study and the development of a numerical model. Experiments have highlighted a specific behaviour of beech wood under high solar heat flux. Indeed, a char crater, symmetrical to the incident heat flux distribution, forms in the sample. This study has also shown that biomass initial moisture content has a strong impact on its behaviour. The dry sample can achieve an energetic conversion efficiency of 90 %, capturing up to 72 % of the incident solar power in chemical form. While, high initial moisture content samples produce more hydrogen, at the price of an energetic conversion efficiency around 59 %. Furthermore, tar thermal cracking and steam reforming are enabled by the temperatures reached (higher than 1200 °C) and the presence of water. Finally, wood fiber orientation has been shown to have only a minor impact on its behaviour. At the same time, a modelling of the coupled reactions, heat and mass transfers at stake during solar gasification was undertaken. The development of this model has highlighted the necessity to implement innovative strategies to take into account radiation penetration into the medium as well as its deformation by gasification. Numerical model predictions are in good agreement with experimental observations. Based on the model predicted behaviour, further understanding of biomass behaviour under high solar heat flux was derived. In addition, sensitivity analyses revealed that Arrhenius type models are not fitted for precise intra-particular water behaviour description and that the choice of the pyrolysis scheme is key to properly model biomass behaviour under high solar heat flux

La gestion des boues représente un véritable défi dû à sa consommation d'énergie et la pollution environnementale associée. L'objectif de ce mémoire est de concevoir et d'étudier un procédé de séchage de boues par énergie solaire et pompes à chaleur, et d'explorer les options techniques pour fournir l'appoint d'énergie aux boues. Un dispositif de séchage expérimental a été réalisé afin d'étudier le séchage conductif des boues et d'évaluer leurs caractéristiques. Une méthode analytique a été proposée pour évaluer la diffusivité de la vapeur d'eau dans les boues, modélisées en tant qu'ensemble d'agrégats poreux. Cette méthode, basée sur un modèle diffusif fickian, a permis de suivre l'évolution de facteur d'impédance de diffusion au cours d'un cycle de séchage. Les expériences ont souligné l'effet de la fréquence de retournements sur l'intensification du séchage. Les transferts de chaleur et de masse convectifs intervenant à l'interface de séchage air-boues ont été caractérisés expérimentalement. L'intensification de l'évaporation due à l'augmentation des vitesses d'air superficielles a été mise en évidence. Une corrélation a été établie pour rendre compte de l'écart entre les conductances latentes expérimentales et les conductances prévues par la théorie de Lewis, en fonction des siccités des boues. Le concept de soufflage d'air par fentes linéaires sur la largeur de la serre a été proposé comme moyen d'amélioration des conditions aérauliques dans une serre de séchage. A partir de ces développements, un modèle mathématique du procédé de séchage combiné a été établi afin d'évaluer ses performances et ses consommations énergétiques. Les données climatiques ont été intégrées afin d'évaluer les performances saisonnières du procédé et d'étudier l'influence des conditions climatiques sur les modes opératoires des pompes à chaleur. Les simulations ont permis de définir une logique de régulation optimale en termes de minimisation des consommations énergétiques marginales. En outre, le modèle a mis en évidence l'amélioration apportée par la réduction de l'épaisseur du lit de boues au cours d'un séchage combiné.

Une étude détaillée des séchoirs solaires existants dans le marché du bois, suivie d'une analyse selon les lois d'évolution des systèmes techniques, conduit à la proposition d'un concept innovant de séchoir avec stockage d'énergie. La conception particulière et innovante et la conduite du séchage par des variables de pilotage imposent une modélisation des diverses unités du système et des milieux extérieurs environnants. Des modèles de chaque unité sont ainsi construits. Ils intègrent nécessairement les variables de conception. Le séchage est décrit par le modèle classique de la courbe caractéristique. Les modèles des autres unités sont écrits de manière parcimonieuse afin de diminuer les temps de calcul. Ils sont également qualifiés en terme de parcimonie, exactitude, précision et spécialisation. Une vision intéressante du milieu extérieur « météorologie » est proposée en exploitant les données correspondant à la zone de l'aéroport de Mexico. Des essais de séchage de planches de pin maritime par léchage ont permis de modéliser la cinétique de séchage. Le modèle global du séchoir est obtenu par concaténation des modèles des différentes unités en intégrant des composants d'interaction (ventilateur et trappes) et via les variables de pilotage. Les résultats obtenus sont analysés en terme de temps de séchage, de qualité du bois et de temps de retour des investissements. Ils aboutissent à la définition de tables de conduite permettant la gestion de la qualité du bois. Le séchoir conçu lors de ces travaux est innovant, rentable et utilisable dans le domaine de séchage du bois au Mexique.

L'intensification en elevage a contraint les agriculteurs a s'affranchir des aleas climatiques. Au debut des annees 60 deux techniques s'offraient a eux: l'ensilage et le sechage en grange. Ce dernier procede handicape par la hausse des prix des carburants (1973) devait trouver une energie de substitution: le solaire devint rapidement operationnel. Notre travail a consiste a comprendre pourquoi une technologie bien acceptee dans certaines regions ne se developpait pas en midi-pyrenees. Par des methodes d'enquetes psychosociologique (e. N. D. R. ) et economique (analyses de couts et multidimensionnelles), ce travail a consiste a comprendre comment se determinait le choix des eleveurs et si l'une des chaines concurrentes etait meilleure que l'autre. Le blocage ne se fait pas sur le choix de la source d'energie mais sur la chaine de conditionnement du fourrage. Sur le plan des performances technico-economiques les resultats restent comparables. Le sechage presente certes le handicap d'un investissement de depart important pour l'amenagement des batiments mais la question de fond reste: comment une innovation est-elle rejetee par le milieu agricole? l'ensilage, obligeant les groupes locaux au travail en commun, facilite la diffusion du message professionnel. Cette technique supporte une adoption progressive et bouleverse moins les structures sociales du monde paysan que le sechage en grange. Seul l'affaiblissement du tissu rural (exode) peut remettre en cause cette situation

Le séchage des boues d'épuration est un problème environnemental actuel, qui n'est pas suffisamment décrit dans la littérature. Par conséquent, ce travail représente une étude numérique des transferts de chaleur et de masse lors du séchage solaire des boues d’épuration. Cette boue est assimilée à un milieu poreux et exposée à un écoulement laminaire de convection forcée à l'intérieur d'un canal horizontal. Les transferts dans le canal et le milieu poreux sont décrits respectivement par les équations classiques de la convection forcée et par le modèle de Darcy-Brinkman-Forchheimer. Une méthode implicite aux différences finies est utilisée pour discrétiser le système d'équations différentielles régissant les transferts. Les systèmes algébriques obtenus sont résolus en utilisant les algorithmes de Gauss, Thomas et Gauss-Seidel. Afin de déterminer la vitesse de séchage, nous associons à ces équations un modèle de cinétique de séchage. Ce modèle est basé sur le concept de la courbe caractéristique. Nous avons particulièrement étudié les effets des conditions climatiques et des conditions relatives à la boue sur les évolutions spatio-temporelles des nombres caractéristiques des transferts ainsi que sur la cinétique de séchage. Le travail est complété par des simulations en utilisant des données météorologiques réelles de la région de Tataouine au sud de la Tunisie. Ces données ont subi un traitement statistique à l’aide de la méthode de Liu et Jordan afin de déterminer la journée type de chaque mois. L’étude de rentabilité du séchoir a montré que la période estivale est la période optimale pour le séchage<br>The drying of sewage sludge is a current environmental problem, not sufficiently described in the literature. Hence, the aim of this work is a numerical study of heat and mass transfers during solar drying of residual sludge. This sludge is assimilated to a porous medium and exposed to a forced convection laminar flow within a horizontal channel. The transfers in the channel and the porous medium are respectively described by the classic equations of forced convection and the Darcy-Brinkman-Forchheimer model. The implicit finite difference method is used to discretize the governing differential equation system. The algebraic systems obtained are solved using the Gauss, Thomas and Gauss-Seidel algorithms. To determine the drying rate, we associate a drying kinetics model. This model is based on the concept of the characteristic curve. We particularly studied the effects of climatic conditions (temperature, velocity and relative humidity of the ambient air as well as the solar radiation intensity) and the conditions relating to the sludge on the spatio-temporal evolutions of the transfers characteristic numbers as well as on drying kinetics. This work is completed by simulations using meteorological data from the Tataouine region in southern Tunisia. These data were statistically processed using the Liu and Jordan method to determine the typical day of each month. The rentability study of the dryer show that the summer period is the optimum period for drying

L'auteur décrit un dispositif de mesure de vitesses de séchage en couche mince de divers produits, précise ses performances, le mode opératoire et la façon d'exploiter les résultats de mesure. Des résultats sont donnés concernant les tranches d'ananas et la pouzzolane et rassemblés sous forme de relations mathématiques donnant les vitesses en fonction de divers paramètres de séchage. L'auteur rappelle ensuite le principe d'une méthode pour calculer les abaques de dimensionnement de systèmes de séchage à chauffage partiellement solaire et propose un code de calcul numérique adapté aux micro-ordinateurs permettant de les obtenir. Des résultats sont donnés pour le séchage du maïs dans trois cas: sans recyclage de l'air asséchant, avec recyclage total de cet air à travers un échangeur, avec un recyclage partiel de celui-ci directement dans l'armoire de séchage en amont d'une source auxiliaire de chauffage<br>The author describes an apparatus used for measuring product's dryng kinetics in thin layer. Details are also given about system's performances, operating instructions and results use. Mathematical relations representing dryng kinetics of pineapple and pozzolana are proposed. The dryng parameters are taken into account. Then, the author recalls the design charts establishing principle for partial solar heating system. A numerical calculation code is also given. Its application concers the corn (maize) drying. Three cases are considered : without air recycled, with air totally recycled through a heat exchanger, with this one partially recycled directly towards the drying room from a heating auxiliary source

L'objet de ce travail est l'étude de la physique des transferts prenant place lors du séchage solaire d'un produit emballé par un film polymère particulier; celui- ci ne laisse passer que les molécules d'eau, par phénomènes de sorption désorption. L'approche proposée a pour but de fournir au lecteur suffisamment de connaissance de cette physique afin de pouvoir envisager le dimensionnement de tout système de séchage utilisant ce type d'emballage. La démarche employée, après une présentation des principes généraux des séchoirs solaires actuels, est expérimentale et de modélisation. Un modèle à l'échelle du procédé (produit emballé soumis à un rayonnement solaire) est établi, validé et amendé à l'aide d'un système expérimental conçu et réalisé à cet effet (cellule de mesure adaptée placée sous un simulateur solaire); il est ensuite utilisé sous une version simplifiée pour étudier une application choisie pour son utilité (produit étalé sur un support -sol ou réceptacle autre- sur lequel est apposé le film). Ce modèle prévisionnel est adapté au dimensionnement de systèmes utilisant ce type d'emballage, moyennant une estimation préalable des pertes d'énergie non liées à l'évaporation.

Le monde a connu une augmentation exponentielle de l’énergie; ces demandes sont principalement couvertes par les combustibles fossiles. Cependant, compte tenu des conditions non durables d'une telle source telles que la rareté et les effets environnementaux nocifs, les chercheurs ont dirigée leurs attention vers la rechercher de nouvelles sources d'énergie alternatives. L'énergie solaire est une énergie renouvelable propre, abondante et facilement disponible. L'utilisation de l'énergie solaire pour des applications thermiques offre la possibilité de plusieurs études sur l'énergie, les avantages et l'analyse des bio-composés. Dans le présent travail, le séchage solaire et l'extraction solaire ont été envisagés pour une application expérimentale utilisant deux matrices; feuilles de romarin comme plantes aromatiques et médicinales et écorces d'orange comme sous-produit. Pour l'extraction solaire, une unité de distillation couplée à un réflecteur solaire a été utilisée afin de désodoriser les feuilles de romarin par distillation par entrainement à la vapeur et de valoriser les écorces d'orange ciblant une bio-raffinerie zéro déchet par hydro-distillation. Les avantages de l'extraction d'énergie solaire thermique sont remarquables, permettant une diminution d'environ 37% du temps d'extraction pour les deux matrices étudiées par rapport aux procédés conventionnels. En termes de qualité, plusieurs analyses ont été réalisées afin de comparer les systèmes solaires thermiques et conventionnels. Le rendement et la qualité de l'huile essentielle de romarin et d'écorce d'orange obtenus par GC/MS étaient relativement similaires pour les deux processus. Cependant, les antioxydants dosés par HPLC-DAD présents dans les feuilles de romarin étaient mieux conservés après extraction solaire. Dans l'ensemble, les résultats indiquent que la distillation solaire-vapeur (SSD) est une alternative écologique, efficace et économique pour l'extraction des huiles essentielles et la désodorisation des feuilles. La pectine et les flavonoïdes des pelures d'orange (principalement la narirutine et l'hespéridine) ont également été mieux conservés après le processus d'hydro-distillation solaire. Pour le séchage, un processus conventionnel en couche mince a été envisagé, l'étude expérimentale de cette section s'est concentrée sur l'influence des températures de séchage sur la perte en eau des matrices fraîches séchées à différentes températures, 40 °C, 50 °C, 60 °C, 70 °C pour les feuilles du romarin et 60 ° C, 65 ° C, 70 ° C, 75 ° C °, 80°C pour les écorces d'orange. Ce travail présente les résultats de l'étude expérimentale de la cinétique de séchage. Les résultats sont utilisés pour déterminer la courbe caractéristique de séchage et simuler par des modèles mathématiques le comportement de séchage des feuilles de romarin ou des écorces d'orange afin de trouver le modèle le mieux adapté. Dans l'ensemble, l'extraction solaire et le séchage par convection se sont révélés être des procédures fiables qui préservent la qualité du produit et peuvent être utilisées efficacement comme alternative aux procédés conventionnels<br>The world has witnessed an exponential increase of energy; those demands are mainly covered by fossil fuels. However, giving the unsustainable conditions of such source such as scarcity and harmful environmental effects, researchers were required to investigate newer alternative power sources. Solar energy is a clean, abundant and easily available renewable energy. It is also one of the most economical alternatives with outstanding processes and applications diversity machineries. Usage of solar energy for thermal applications provides a scope for several studies on energy, benefits, and bio-compounds analysis. The main objectives of this thesis are to promote the use of solar energy for extraction and drying applications, to confront them with the conventional technique usually used, and to better understand the process, outcomes and benefits of such green and sustainable source. Two matrices were considered: rosemary leaves as aromatic and medicinal plants and, orange peels as by-product. For solar extraction a distillation unit coupled with a solar reflector was used to deodorize rosemary leaves via steam distillation and to valorise orange peels targeting a zero-waste bio-refinery via hydro-distillation. The advantages of thermal solar energy extraction are noteworthy, allowing approximately 37 % decrease of extraction time for both the studied matrices in comparison to conventional processes. Quality wise, several analyses were carried in order to compare thermal solar and conventional systems. The rosemary and orange peels essential oil yield and quality obtained by GC/MS was relatively similar for both processes. However, antioxidants assayed by HPLC-DAD present in rosemary leaves were better preserved after solar extraction. Overall, the results indicate that Solar-Steam-Distillation (SSD) is a green alternative, efficient and economical process for essential oil extraction and leaves deodorization. Orange peels pectin and flavonoids (mainly narirutin and hesperidin) were also better preserved after solar hydro-distillation process. For drying, the study was performed on rosemary leaves and orange peels by thin convective solar drying to valorize these matrices, to increase their shelf-life, and to investigate the impact of solar drying on their antioxidant properties. The experimental study focused on the influence of drying temperatures on water loss and quality of fresh matrices dried at different temperatures: rosemary leaves (40°C, 50°C, 60°C, 70°C) and orange peels (60°C, 65°C, 70°C, 75°C°, 80C). Obtained results showed that Midilli– Kucuk and two terms were the most fitted and appropriate models to describe the convective solar drying kinetics of rosemary leaves and orange peels respectively. For rosemary leaves, it was found that with solar drying (40, 50, 60°C, and sun-dried) an increase of carnosol was observed, coupled with a decrease of carnosic acid values; while at high temperature (70°C) both carnosic acid and carnosol contents decrease. This could imply that high temperature may lead to quality deterioration of rosemary leaves. Moreover, at 70°C Total polyphenols (TPC) values decrease and the IC50 value increased illustrating the negative effect of high drying temperatures on rosemary leaves. Contrary to rosemary leaves, the results showed that TPC and DPPH degradation was elevated in both 60°C, 65°C and the natural shade dried orange peels in comparison to high temperatures 75°C, and 80°C.This may state that the product gives better TPC and DPPH concentration if being dried at high temperature. As for the DPPH analysis, it was found that starting from 75°C, the antioxidant activity improves. This may be due to the new substances formation or precursor that occurs between several molecules via non-enzymatic inter-conversion at 70 °C for citrus fruits. Thus, stating that drying at high temperature may be a way to improve the phenolic extraction of orange peels

Nous étudions dans ce rapport les possibilités d'amélioration des conditions de vie en zone sahélienne par utilisation de procédés solaires rustiques à savoir : 1) la production d'eau par captage de l'humidité atmosphérique ; 2) la production d'air frais par refroidissement évaporatif direc t ; 3) la conservation des produits agricoles par utilisation de séchoirs solaires indirects. Cette étude nous conduit à un rejet du premier procédé, pour des raisons de cout et d'encombrement. Elle nous permet par contre de montrer tout l'intérêt présenté par les deux autres en zone sahélienne. Cette conclusion est confirmée par les résultats d'expérimentation d'un ventilo-humidificateur et d'un séchoir solaire indirect à convection naturelle

Ce travail concerne une étude numérique des performances thermiques d’un séchoir- serre équipé d’une unité de stockage de chaleur solaire dans des matériaux à changement de phase (MCPs). L'unité de stockage de chaleur solaire, placée sous le sol de la serre, est composée d’une couche de MCPs (paraffine) disposée entre une plaque en acier et une couche de béton. L'écoulement de l'air asséchant se déroule par convection forcée et le produit disposé sur les claies du séchoir est la banane (Bananas Musa ABB CV. Kluai "Namwa"). Les équations de transfert de chaleur dans la serre, basées sur la méthode nodale, sont déduites d'un bilan thermique établi pour les différents composants du séchoir-serre. Les transferts de chaleur dans les couches de MCPs et de béton sont décrits respectivement par le modèle enthalpique et l'équation de la conduction. Le modèle de cinétique de séchage de la banane est celui d’Oswin modifié. Les équations de transferts sont résolues par une méthode implicite aux différences finies et les algorithmes de Gauss et de Thomas. Nous analysons l'influence du débit d'air asséchant et de l’irradiation solaire sur les distributions spatio-temporelles des températures des composants de la serre et de l'unité de stockage, la durée de séchage, les efficacités thermiques du séchoir-serre et de l'unité de stockage d'énergie. Cette modélisation est complétée par des simulations du fonctionnement du séchoir serre-unité de stockage de chaleur en utilisant la notion de journée type et les données météorologiques de Nakorn Pathom (Thaïlande) et par une analyse de faisabilité technico-économique. Les résultats montrent notamment que l’unité de stockage de chaleur contribue à la réduction de la durée de séchage et augmente les performances thermiques du séchoir et l’unité de stockage<br>This work is about a numerical study of the thermal behavior of a solar greenhouse dryer and a heat storage unit in phase change materials (PCMs). The heat storage unit containing of PCMs (paraffin) is disposed between a metal plate and a concrete layer and placed under the floor of the greenhouse. The air drying flows along the greenhouse by forced convection and the products placed on the dryer's rack is bananas (Bananas Musa ABB CV Kluai "Namwa"). The heat transfer equations in the greenhouse are based on the nodal method and deduced from a thermal balance on the different components of the solar greenhouse dryer. The heat transfers in the PCMs and the concrete slab are described by the enthalpy method and the conduction equation, respectively. The banana drying kinetic is described by the model modified of Oswin. Transfer equations are solved using an implicit finite difference method associated to Gauss and Thomas algorithms. We analyze the effects of the air drying volumetric flow rate and the solar irradiance on the temperature distribution of the greenhouse dryer and the heat storage unit, the drying time, the solar greenhouse dryer and heat storage unit efficiencies. This modeling is complemented by simulations of the solar greenhouse dryer with the heat storage unit using the day type and the meteorological data of Nakorn Pathom (Thailand) and by an economic analysis. The results show that the heat storage unit provides the reduction of the drying time and increases the thermal performances of the solar greenhouse dryer and the heat storage unit

L'efficacite d'une pompe a chaleur (pac) est augmentee si l'on utilise pour evaporateur des capteurs atmospheriques. On a etudie l'interet d'une telle installation pour le sechage du grain. Dans ce but, une modelisation de chaque element constituant la pompe a chaleur a ete faite sous forme de modules. Les entrees/sorties de ces modules sont gerees par le logiciel trnsys qui assure leur convergence et determine le point de fonctionnement de chaque element en fonction des donnees meteorologiques. L'evaporateur est constitue de capteurs solaires non isoles; les puissances thermiques recueillies par convection, rayonnements solaire et infrarouge et condensation de vapeur d'eau sont evaluees. Le modele est valide par comparaison avec les resultats experimentaux. Il utilise une methode iterative pour determiner la surface des zones d'evaporation et de surchauffe, ainsi que la temperature d'evaporation. Le condenseur est un echangeur a courants croises fluide frigorigene-air. Le modele est base sur le calcul des echanges thermiques sur une portion elementaire du tuyau constituant l'echangeur. On determine ainsi la longueur de tube necessaire au refroidissement, a la condensation et au sous-refroidissement du fluide frigorigene. Le modele calcule egalement la temperature et l'humidite relative de l'air a la sortie de l'echangeur. Le comportement de la cellule de sechage est simule par le modele mono-dimensionnel de thompson et foster. Il calcule le temps necessaire au grain pour atteindre des caracteristiques predeterminees. Les resultats presentes montrent le comportement de chaque element de la pac en fonction de divers parametres. Le fonctionnement du systeme complet (pac et cellule de sechage) permet de suivre la simulation au cours d'une saison de sechage. La comparaison est faite avec des resultats experimentaux ou simules de sechoirs classiques

Il est établi une relation théorique entre la couverture solaire mensuelle et deux paramètres caractéristiques : volume de produit à sécher, surface des insolateurs. Associée à un modèle économique, cette relation permet de déterminer la surface optimale du séchoir. Cette simulation est validée par des résultats expérimentaux. Il est donné un exemple de séchage de maïs en Thaïlande, construit avec un nouveau type de briques

Ce travail s'intéresse aux deux étapes de séchage pouvant être rencontrées dans une filière de production d'extraits solides concentrés en polyphénols à partir de feuilles d'arbres :le séchage des feuilles récoltées, réalisé dans des coopératives paysannes avant le transport des feuilles vers les appareils d'extraction, et la transformation des extraits liquides obtenus en une poudre concentrée en polyphénols. Les polyphénols sont des molécules produites par le métabolisme secondaire des plantes et dont les propriétés thérapeutiques récemment découvertes leur confèrent un grand intérêt dans le domaine de la santé. Ces molécules sont également connues pour être thermosensibles. Les opérations de séchage thermique, impliquant un chauffage du produit à sécher, sont donc des étapes cruciales pour l'obtention de produits de qualité, et donc d'extraits concentrés en polyphénols. A l'échelle de la feuille, le séchage est étudié du point de vue de l'humidité mais aussi de la qualité du produit, c'est-à-dire du contenu en polyphénols des feuilles. Les méthodes d'analyse des polyphénols couramment utilisées étant longues, polluantes et destructives, le développement de nouvelles méthodes d'analyse apparaît comme indispensable pour caractériser le séchage de feuilles. Dans ce contexte, l'originalité de la démarche suivie réside dans la mise au point d'une méthode d'analyse simultanée du contenu en humidité et en polyphénols de feuilles à l'aide de la spectroscopie proche infrarouge, offrant la possibilité de réaliser des analyses rapides, peu polluantes et non destructives. Deux équations de calibration, permettant de relier le spectre infrarouge d'une feuille à son contenu en eau et à son contenu en polyphénols sont construites.A l'échelle du dispositif de séchage, une contribution technologique est apportée via le développement d'une méthode de dimensionnement de séchoirs solaires tunnels ventilés adaptés à des coopératives paysannes. Basée sur des équations de bilan d'énergie et de masse, cette méthode permet d'évaluer les spécificités d'un séchoir solaire permettant de remplir un cahier des charges précisant le produit à sécher, le lieu et la période de l'année du séchage, ainsi que la géométrie de la coupe transversale du séchoir. La méthode de dimensionnement développée a pu être utilisée pour la construction de deux séchoirs solaires de terrain :un séchoir capable de sécher 10 kg de mangues au Cambodge par jour et un séchoir capable de sécher 25 kg d'ananas par jour en Ouganda. Les équations à la base de la méthode de dimensionnement ont pu être validées par les résultats d'expériences réalisées avec ces séchoirs de terrain. Les aspects pratiques essentiels à la mise en place et au bon fonctionnement de séchoirs solaires de terrain sont également discutés.Finalement, l'étape de transformation des extraits liquides en une poudre concentrée en polyphénols est abordée par l'étude de la microencapsulation, alternative économiquement intéressante par rapport à la lyophilisation souvent opérée actuellement. Au vu de la divergence des résultats expérimentaux relatifs à la stabilité des polyphénols lors d'un procédé de microencapsulation (obtenus par différents auteurs ainsi que lors d'expériences de laboratoire) et de la complexité des phénomènes prenant place lors d'un tel procédé, le séchage par microencapsulation a été abordé via une approche fondamentale. De nombreuses questions relatives à la modélisation mathématique de ce phénomène et à l'importance des mécanismes prenant part à l'évaporation sont encore en suspens dans la littérature, même pour des systèmes simples d'évaporation d'une goutte sphérique de liquide pur suspendue dans un milieu gazeux infini. Une modélisation rigoureuse de ce système, d'apparence simple, apparaît cependant comme essentielle pour une meilleure compréhension et description de l'évaporation de gouttes lors de la microencapsulation. Plusieurs modèles décrivant l'évaporation d'une goutte sphérique de liquide pur suspendue dans un milieu gazeux infini, de complexités différentes selon les hypothèses considérées, ont donc été développés sur base des équations de conservation de la masse et de l'énergie, et en incluant la prise en compte d'un changement de phase à l'interface. L'utilisation de ces modèles permet d'étudier les domaines de validité des hypothèses, notamment d'isothermie de la phase gazeuse et de la phase liquide, de non prise en compte de l’influence de l’hétérogénéité de la température du gaz sur les propriétés physico-chimiques du gaz ou d'évaporation purement diffusive. Le problème traité est considéré sous un angle nouveau, dans l'idée générale d'étudier une large gamme de conditions d'évaporation et de définir des critères permettant d'évaluer simplement la validité des hypothèses considérées. Une analyse des mécanismes physiques de l'évaporation est également proposée à partir des résultats obtenus avec les différents modèles développés.<br>Doctorat en Sciences de l'ingénieur et technologie<br>info:eu-repo/semantics/nonPublished