Rev. Phys. Appl. (Paris) 15, 189-199 (1980)
DOI: 10.1051/rphysap:01980001502018900

Étude d'un échangeur à contre-courant gaz-gouttes de chlorure de sodium en cours de cristallisation

M. Desaulty

Groupe de Recherches Thermiques du C.N.R.S., associé à l'Ecole Centrale des Arts et Manufactures, Grande Voie des Vignes, 92290 Châtenay Malabry, France

Abstract
A numerical model of a counterflow heat exchanger between a gas and a molten salt is presented. The energy of the gas is directly converted into electrical or mechanical energy through a gas-turbine process. This operation requires the energy to be removable at temperature between 750 and 850°C. The energy can be withdrawn in spite of the bad conductivity of NaCl and the moderate heat transfer coefficient of the gas, by pulverization of the salt, which gives a very important surface available for heat transfer. Algorithms for estimating the heigh of a vertical column for cooling droplets are described and the distribution of temperatures, velocities... in the exchanger are determined.

Résumé
Un modèle numérique d'échangeur contre-courant entre un gaz et un sel fondu est présenté. L'énergie du gaz est directement convertie en énergie électrique ou mécanique dans une turbine à gaz. Ceci nécessite que la température de sortie du gaz soit de l'ordre de 750 à 850°C. Ce résultat peut être obtenu, malgré la mauvaise conductivité du NaCl et le coefficient de transfert thermique médiocre du gaz, par pulvérisation du sel, ce qui fournit une surface de contact gaz-gouttes très importante. Un algorithme permettant de déterminer la hauteur nécessaire au refroidissement des gouttes est présenté, ainsi que la répartition de température, vitesses... dans l'échangeur.

PACS
4725Q - Convection and heat transfer.
4755K - Multiphase flows.
8630R - Thermal energy conversion heat engines and heat pumps.

Key words
heat exchangers -- heat transfer -- numerical analysis -- sodium compounds -- NaCl -- solar energy conversion -- numerical model -- heat transfer coefficient -- gas droplet counterflow heat exchanger -- two phase flow