Thermophysical properties of refrigerant - oil lubricant mixtures for high temperature applications : characterization and modelling - Archive ouverte HAL Access content directly
Theses Year : 2021

Thermophysical properties of refrigerant - oil lubricant mixtures for high temperature applications : characterization and modelling

Propriétés thermophysiques des mélanges fluide frigorigène - huile de lubrification pour des applications à haute température : caractérisation et modélisation

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Julien Brocus

Abstract

Waste heat is lost energy that can be valorized through heat pumps. Heat pumps are efficient energetic systems for valorizing waste heat. In refrigeration systems or heat pumps, Daniel plot are used to select the adapted lubricant. It holds solubility and kinematic viscosity data of refrigerant-lubricant mixtures according to temperature, pressure and composition. This thesis work suggests a package that would make easier to plot Daniel graphs. An experimental setup was developed to measure solubility and kinematic viscosity of refrigerant-lubricant mixtures. Two models, one for solubility and one for kinematic viscosity, are coupled to plot Daniel graphs based on the experimental data obtained. The methodology proposed is applied on an industrial project carried by EDF, for which a transcritical high temperature heat pump is developed for an industrial dryer.
La chaleur fatale représente une énergie perdue qui peut être valorisée à l’aide d’une pompe à chaleur. Dans un système de réfrigération ou une pompe à chaleur, la sélection de l’huile de lubrification se fait à l’aide d’un diagramme de Daniel. Il contient les données de solubilité et de viscosité cinématique du mélange fluide frigorigène-huile de lubrification en fonction de la température, de la pression et de la composition du mélange. Ce travail de thèse propose un ensemble méthodologique pour faciliter l’obtention des diagrammes de Daniel. Un dispositif expérimental a été développé pour mesurer les données de solubilité et de viscosité cinématique du mélange fluide frigorigène-huile de lubrification. Un modèle de solubilité est couplé à un modèle de viscosité cinématique pour tracer des diagrammes de Daniel sur la base des mesures effectuées. Ce développement s’inscrit dans le cadre d’un projet industriel porté par EDF, pour lequel une pompe à chaleur transcritique à haute température est développée, pour un séchoir industriel. La méthodologie proposée est appliquée à cette application.
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Origin : Version validated by the jury (STAR)

Dates and versions

tel-03408343 , version 1 (29-10-2021)

Identifiers

  • HAL Id : tel-03408343 , version 1

Cite

Julien Brocus. Propriétés thermophysiques des mélanges fluide frigorigène - huile de lubrification pour des applications à haute température : caractérisation et modélisation. Mécanique des fluides [physics.class-ph]. Université Paris sciences et lettres, 2021. Français. ⟨NNT : 2021UPSLM023⟩. ⟨tel-03408343⟩
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