Dehydration by greenhouse effect of a product packed in a water permeable polymeric film: experimental approach and modelling
Déshydratation par effet de serre d'un produit emballé dans un film polymère perméable aux molécules d'eau: approche expérimentale et de modélisation
Résumé
The aim of this thesis is to study the physic of heat and mass transfers that occurs during the solar drying of a product packed in a particular polymeric film (only water molecules are able to cross such a film, by sorption-desorption phenomena). The purpose of this thesis is to offer a complete knowledge of this physic in order to be able to consider the dimensioning of a drying system using this type of films. The procedure of this study is, after a presentation of the general principles of usual solar driers, to use a experimental and modelling approach. A model is established at the process scale (packed product subjected to a solar radiation) and validated by using an experimental system specially designed and realised for this purpose (measurement cell placed under a solar simulator). It is then used, in a simplified version, in order to study a particular industrial application (a product, spreading out on a horizontal support, covered by the polymeric film). This model is useful to dimension any system using this type of films, for which energy losses not related to evaporation process have been first estimated.
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.
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