Brevet FR2696822A1 — publié le 19940415

MATRICE A TUBES PROFILES POUR ECHANGEUR DE CHALEUR. L'invention concerne une matrice pour échangeurs de chaleur comprenant des tubes profilés disposés en rangées et comportant un canal qui s'étend dans la direction longitudinale du tube, et un contour extérieur symétrique définissant un profil de forme aérodynamique, qui présente un bord postérieur effilé et un bord antérieur arrondi, les bords postérieurs des tubes profilés d'une même rangée de tubes profilés étant dirigés dans la même direction, et les plans de la corde du profil des tubes disposés de façon échelonnée, s'étendant parallèlement les uns par rapport aux autres. On connaît un grand nombre de tubes profilés pour échangeurs de chaleur à tubes, en raison de la très large plage d'application Ainsi, des échangeurs de chaleur à tubes dont la matrice est composée de tubes profilés circulaires, sont utilisés pour de nombreuses applications, par exemple la technologie des processus industriels ou des systèmes de chauffage Des tubes profilés circulaires se caractérisent par de faibles coûts de fabrication et une grande résistance à la pression dans le cas d'une sollicitation par une pression intérieure Toutefois, lorsque des matrices à tubes profilés circulaires sont placés dans un écoulement à vitesse élevée, cela conduit à des pertes de charge et à des turbulences plus importantes que cela n'est souhaitable, dans le fluide s'écoulant autour de la matrice Ces turbulences peuvent conduire à faire vibrer les tubes de la matrice, en risquant ainsi de réduire la résistance à la fatigue de la matrice et le rendement de celle-ci Ces conditions ont conduit à des tubes profilés plus favorables du point de vue de la mécanique des fluides, présentant une forme de lancette ou une forme ovale, tels que ceux divulgués par les documents DE-33 27 660 Al ou EP-306 899 Bi, ou bien encore le document DE-36 10 618 Ai De tels tubes profilés peuvent à présent être fabriqués de manière économique par des procédés de déformation par flexion, suite à quoi leur utilisation dans des échangeurs de chaleur à courants croisés et opposés comportant des tubes profilés coudés en forme de "U", par exemple selon le document DE-36 10 618 Ai, laisse entrevoir des possibilités d'utilisation prometteuses également dans le domaine de l'aéronautique et de l'astronautique On fait ici référence à des applications permettant d'optimiser les cycles de fonctionnement dans le cas de turbines à gaz et de moteurs Diesel dans les systèmes de propulsion ou d'entraînement d'aéronefs ou de véhicules, ainsi que dans des installations stationnaires Lorsque des tubes profilés en forme de lancette, ou présentant une forme elliptique ou ovale, se trouvent soumis à une pression intérieure élevée, apparaissent assez rapidement leurs limites d'utilisation, parce que la pression élevée conduit à un gonflement, voire à des fuites dans le cas le plus défavorable Le document GB- 468 980 divulgue une disposition échelonnée de tubes profilés de forme aérodynamique, dans une matrice d'échangeur de chaleur, les tubes profilés à profil favorable à l'écoulement pouvant être disposés de manière à ce que leur bord effilé soit orienté dans la direction ou à l'encontre de la direction de l'écoulement. A partir de là, le but de l'invention consiste à fournir une matrice de grande perméabilité pour échangeurs de chaleur à tubes profilés, du type de celle mentionnée en introduction, qui permet d'éviter dans une large mesure la sollicitation aux vibrations des tubes profilés. Conformément à l'invention, ce but est atteint grâce au fait que les rangées de tubes profilés sont espacées les unes des autres selon des distances régulières, les tubes profilés étant orientés, par rangée, alternativement dans la direction et à l'encontre de la direction d'arrivée de l'écoulement sur la matrice. La disposition conforme à l'invention, des tubes profilés, conduit à une matrice compacte à faible poids spécifique En raison du contour favorable de forme aérodynamique des tubes profilés, et de leur disposition conforme à l'invention, à l'intérieur de la matrice, il ne se produit que de faibles pertes de charge dans l'écoulement autour du profil La surface frontale de la matrice sur laquelle arrive l'écoulement peut de ce fait présenter de faibles dimensions Cela est favorable pour l'utilisation dans des systèmes de propulsion ou d'entraînement d'aéronefs et de véhicules, o les emplacements disponibles sont restreints. Les rangées de tubes profilés sont de préférence échelonnées régulièrement, les tubes profilés d'une rangée de tubes profilés étant disposés à mi- valeur de la distance parallèle entre les plans de la corde du profil des tubes, de la rangée voisine de tubes profilés, c'est à dire que les rangées de tubes profilés sont disposées en étant décalées chacune par rapport à la rangée voisine de tubes profilés, dans la direction des rangées, d'une valeur égale à la moitié de la hauteur de l'espace intermédiaire La hauteur de l'espace intermédiaire est donnée par la valeur de l'écartement latéral entre les tubes profilés d'une même rangée de tubes profilés Les tubes profilés des rangées de tubes profilés peuvent s'engager dans les espaces intermédiaires des rangées voisines de tubes profilés, ou être plus espacés de celles-ci dans la direction des cordes Ainsi, par exemple, les tronçons de profil postérieurs des rangées de tubes profilés s'engagent dans les espaces intermédiaires des tronçons de profil postérieurs formés par la rangée voisine de tubes profilés, et de manière correspondante, les tronçons de profil antérieurs s'engagent dans les espaces intermédiaires des tronçons de profil antérieurs formés par la rangée voisine de tubes profilés. On obtient une disposition particulièrement compacte des tubes profilés tout en assurant une bonne perméabilité, grâce à l'orientation des rangées de tubes profilés, alternant par rangée, par rapport à la direction d'arrivée de l'écoulement Dans ce cas, les bords antérieurs arrondis des tubes profilés sont orientés, par rangée, alternativement dans la direction et à l'encontre de la direction d'arrivée de l'écoulement Ainsi, une telle matrice peut être mise en oeuvre dans un échangeur de chaleur, selon des sens inverses quant à la direction d'arrivée de l'écoulement, sans pour autant dégrader la qualité des bonnes propriétés de l'échangeur de chaleur, quant à la mécanique des fluides Par un tel retournement, unique ou multiple, de la matrice, la durée de vie de celle-ci peut être considérablement allongée. Pour obtenir un passage optimal et non perturbé de l'écoulement au travers de la matrice, il est avantageux de maintenir sensiblement constante, tout au long de la profondeur de la matrice, la section transversale du canal de passage de l'écoulement, entre les surfaces voisines des tubes profilés et perpendiculairement au chemin de l'écoulement, c'est à dire que les rangées de tubes profilés sont espacées dans la direction de la corde du profil des tubes, de façon à ce que la somme des surfaces de sections transversales traversées par l'écoulement, entre des parois voisines de tubes profilés, reste sensiblement constante tout au long de la profondeur de la matrice. Aussi, les tubes profilés sont espacés les uns des autres dans la direction de la corde du profil des tubes, selon des distances variant alternativement par rangée. Des matrices présentant une forme de configuration adaptée à des échangeurs de chaleur à étrier tubulaire ou à tambour, du type à courants croisés et opposés, sont définies par les caractéristiques suivantes, à savoir que les rangées de tubes profilés comportent des tubes profilés coudés en forme de "U", les plans des tubes profilés se situant respectivement dans le plan de la corde du profil du tube profilé correspondant, ou bien que les rangées de tubes profilés comportent des tubes profilés coudés en demi-cercle et concentriques, les surfaces de la corde du profil des tubes se situant sur une surface cylindrique circulaire concentrique, correspondante. En raison de la forme extérieure aérodynamique, favorable du point de vue de la mécanique des fluides, la résistance à l'écoulement dans le cas de matrices soumises à un écoulement rapide, est nettement réduite, et en même temps l'on évite dans une large mesure, les turbulences engendrées par des décollements et à l'origine des vibrations La forme circulaire de la section transversale du canal, garantit la meilleure résistance à la pression et à la déformation, possible. Ainsi, l'on satisfait également aux exigences les plus élevées quant à la sécurité aux fuites, notamment dans l'optique d'une possibilité d'utilisation d'hydrogène pour l'écoulement dans le canal De plus, la forme aérodynamique du profil permet un rapport surface/volume favorable au transfert de la chaleur. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, on utilise en vue d'obtenir un comportement régulier en dilatation et une allure régulière en température, des tubes profilés dont l'axe longitudinal de chaque canal se situe dans le plan de la corde du profil du tube profilé correspondant Le tube profilé présente ainsi une configuration symétrique par rapport au plan de la corde de son profil. Pour permettre un gradient de température le plus élevé possible dans le domaine d'une valeur extrême de température, au niveau du tronçon de profil soumis en premier lieu à l'écoulement, le canal est, selon un mode de réalisation préféré, disposé, respectivement par rapport à la direction d'écoulement, dans le tronçon de profil antérieur des tubes profilés. Selon une variante de l'invention, le canal est disposé dans la zone d'épaisseur maximale du profil des tubes profilés, ce qui permet de lui conférer le diamètre le plus grand possible Ainsi, on obtient le rendement d'échange de chaleur le plus élevé possible. Selon un mode de réalisation de l'invention, les tubes profilés de la matrice sont réalisés d'une seule pièce Un mode de réalisation des tubes profilés prévoit que les canaux sont formés chacun par un tube intérieur qui est entouré par une enveloppe présentant un profil de forme aérodynamique Dans ce cas, les enveloppes peuvent être formées chacune par une coque extérieure et une âme intérieure recevant le tube intérieur D'après une caractéristique avantageuse de l'invention, le matériau des tubes intérieurs des tubes profilés est un métal de conductibilité thermique élevée, les coques sont des coques en tôle, et la température de fusion du matériau de l'âme se situe dans la plage des températures de fonctionnement; le matériau des enveloppes peut également être une céramique ou une céramique armée de fibres. Les turbines à gaz dans des véhicules ou des installations stationnaires, ainsi que des systèmes de propulsion par réaction pour avion, comportant des turbines à gaz, constituent un domaine d'application à fort potentiel d'optimisation Dans ce cas, le fluide le plus froid s'écoule le plus souvent dans le canal intérieur du tube profilé, tandis que le gaz chaud, par exemple les gaz d'échappement de la turbine, s'écoule entre les surfaces extérieures des tubes profilés Pour un tel cas d'application, ou un cas d'application similaire, on utilisera des tubes profilés particulièrement bien adaptés par le fait que le matériau des tubes intérieurs est un métal de conductibilité thermique élevée, les coques sont des coques en tôle, et le matériau des âmes est une céramique. En outre, un autre but de l'invention consiste à indiquer un procédé de fabrication simple d'une matrice à tubes profilés. Conformément à l'invention, ce but est atteint grâce à un procédé de fabrication de matrices du type de celles décrites précédemment, ce procédé se caractérisant par les opérations suivantes: le tube intérieur du tube profilé est inséré à l'intérieur du profil d'une coque fermée définissant un profil, et est fixé par rapport à celle-ci; l'espace creux entre la coque et le tube intérieur est rempli d'une poudre céramique ou métallique; la densification du remplissage s'effectue par compression; la pièce ayant subit la compression de densification est ensuite durcie pour former un tube profilé, et finalement on effectue l'assemblage des tubes profilés pour constituer une matrice. Ce procédé permet une fabrication économique de tubes profilés même en petites séries ou en faibles longueurs. Le frittage, ou la compression isostatique à chaud ou la compression à chaud, sont particulièrement bien adaptés pour réaliser le durcissement de la pièce ayant subi la compression de densification, cela permettant également de fabriquer des tubes profilés à faible section transversale. Une simplification supplémentaire de la fabrication est obtenue pour le mode de réalisation sans coque des tubes profilés, grâce au fait que la coque est un moule à empreinte négative, qui après durcissement de la pièce ayant subi la compression de densification, est retiré de celle-ci Cela permet de concrétiser un mode de construction plus léger du tube profilé. Pour la réalisation de tubes profilés coudés, ceux-ci sont transformés par déformation, de préférence seulement avant ou après le durcissement, en un tube profilé en forme de "U" ou en forme d'arc de cercle. Cela permet d'éviter dans une large mesure, des déformations de section indésirables. Une variante de procédé de fabrication de matrices comportant des tubes profilés, est concrétisée par les opérations suivantes: le tube intérieur du tube profilé est inséré à l'intérieur du profil d'une coque fermée définissant un profil, et est fixé par rapport à celle-ci; ensuite, on coule dans l'espace creux entre la coque et le tube intérieur, un métal ou un alliage métallique de conductibilité thermique élevée, et finalement on effectue l'assemblage des tubes profilés pour constituer une matrice. Ce procédé est particulièrement bien adapté à des matrices comportant des tubes profilés qui sont constitués de différents matériaux présentant des propriétés les plus diverses. Pour ce mode de fabrication, le tube intérieur, avec sa coque, après la fixation, peut être coudé en un tube profilé, en forme de "U" ou d'arc de cercle Par ailleurs, la coque peut constituer un moule qui, après solidification de la pièce moulée, est retiré de celle-ci. Dans la suite, des exemples de réalisation préférés vont être explicités en regard des dessins annexés, qui montrent: Fig 1 une vue en perspective d'une partie de tube profilé, Fig 2 a une coupe partielle d'une matrice à orientation unidirectionnelle des tubes profilés, Fig 2 b une coupe partielle d'une matrice à orientation des tubes profilés, alternant par rangée, 2696822 Fig 3 une vue en perspective d'un échangeur de chaleur comportant des tubes profilés coudés en forme de 'Ur", et Fig 4 une vue en perspective d'un échangeur de chaleur du type à tambour, comportant des tubes profilés coudés en forme d'arc de cercle. L'invention concerne un tube profilé 1 (selon la figure 1), pour réaliser un échange de chaleur entre deux fluides en écoulement En vue de réaliser un écoulement sans turbulences autour des tubes, le tube profilé 1 présente une section transversale similaire à un profil d'aile Le contour extérieur du tube profilé 1 passe ainsi d'un tronçon de profil antérieur 2 a à bord antérieur arrondi 3 a, à un tronçon de profil postérieur 2 b à bord arrière effilé 3 b Le profil est totalement symétrique, c'est à dire que le tube profilé 1 est symétrique par rapport au plan S de la corde de son profil De manière idéale, l'arrivée de l'écoulement sur le tube profilé 1, se fait parallèlement au plan S de la corde du profil du tube et perpendiculairement à l'axe longitudinal L du tube, le tronçon de profil antérieur 2 a se situant, de manière favorable d'un point de vue aérodynamique, en amont Pour véhiculer le fluide s'écoulant au travers du tube profilé 1, un tube intérieur circulaire 4 ' s'étend à l'intérieur du tube profilé 1, parallèlement à l'axe longitudinal L du tube profilé En vue de réaliser une répartition symétrique de température, l'axe longitudinal I du tube intérieur 4 ' se situe dans le plan S de la corde du profil du tube En outre, le tube intérieur 4 ' est placé, avec son axe longitudinal I, au niveau de la profondeur du profil correspondant à l'épaisseur maximale du profil Dmax, ce là qui permet de réaliser un tube intérieur 4 ' présentant le diamètre le plus grand possible. A cet effet, le tube intérieur 4 ' constitué par un tube métallique de bonne conductibilité thermique, est noyé dans une âme métallique 5, qui pour sa part est enveloppée par une coque 6 en tôle mince. Pour éviter dans une large mesure, un gonflement du tube profilé soumis à la pression intérieure, l'épaisseur du tube intérieur 4 ' est dimensionnée de manière appropriée Le matériau de l'âme 5 est un métal à bas point de fusion ou bien un alliage métallique dont la température de fusion se situe en-dessous de la température de fonctionnement, de sorte que l'âme 5 se liquéfie lorsqu'un gaz chaud s'écoule autour du tube profilé 1 Grâce à cela on obtient un transfert de chaleur optimal entre les fluides En variante au métal à bas point de fusion, il est également possible d'utiliser en guise de matériau pour l'âme, une céramique ou une céramique armée de fibres. Les figures 2 a et 2 b montrent deux variantes de disposition différentes de tubes profilés dans des matrices 7 pour échangeurs de chaleur Pour expliciter ces variantes, les figures 2 a et 2 b montrent chacune une coupe partielle d'une matrice 7 comportant respectivement trois et quatre rangées 8 de tubes profilés Les matrices achevées peuvent comporter un nombre quelconque de rangées 8 de tubes profilés. La matrice 7 est composée, pour chacun des cas, d'un grand nombre de rangées 8 de tubes profilés comportant chacune un grand nombre de tubes profilés 1 disposés régulièrement les uns au-dessus des autres en étant espacés d'une distance verticale h Les plans S de la corde du profil de tous les tubes profilés s'étendent parallèlement les uns par rapport aux autres Les bords antérieurs 3 a et les bords postérieurs 3 b des tubes profilés 1, d'une même rangée, disposés les uns au- dessus des autres à la manière des ailes d'un biplan, sont ainsi situés respectivement dans un plan fictif commun, qui s'étend perpendiculairement aux plans S de la corde du profil des tubes profilés Les tubes profilés 1 de la rangée voisine 8 ' de tubes profilés, sont disposés de manière à être décalés dans la direction des cordes du profil des tubes et perpendiculairement à celle-ci, par rapport aux tubes profilés 1 de la rangée précédente 8 de tubes profilés. Dans le cas de la variante de disposition selon la figure 2 a, il en résulte, entre des tubes profilés 1 voisins des différentes rangées 8 de tubes profilés, dans la direction de la corde du profil des tubes, une distance horizontale a constante, et, perpendiculairement à la direction de la corde du profil, une distance verticale constante h/2 égale au demi-espacement des tubes dans cette direction Les bords antérieurs 3 a des tubes profilés 1 sont tous dirigés dans la même direction, dans le cas de cette variante, à savoir dans le cas présent, à l'encontre de la direction du courant des gaz chauds H, qui s'écoule autour de la matrice Les distances a et h sont ici adaptées à la section transversale des tubes profilés 1, de manière à ce que les tronçons de profil antérieurs 2 a d'une rangée 8 ' de tubes profilés s'engagent dans les espaces intermédiaires entre deux tronçons de profil postérieurs 2 b de la rangée voisine 8 de tubes profilés. Grâce à une adaptation appropriée, les sections transversales de passage de l'écoulement le long d'un chemin d'écoulement du courant des gaz chauds H, présentent des différences les plus faibles possibles, de sorte que les variations de pression restent faibles. Cette disposition des tubes profilés dans la matrice 7 est ainsi similaire aux champs noirs et blancs d'un échiquier, la distance h/2 égale au demi-espacement vertical étant toutefois, en règle générale, différente de la distance a correspondant à l'espacement horizontal. A l'inverse de la variante de disposition qui vient d'être décrite, les bords antérieurs 3 a des tubes profilés 1 ne sont pas, selon la variante conforme à la figure 2 b, tous dirigés dans le même sens, mais changent d'orientation, alternativement par rangée Cela signifie que dans chacun des espaces intermédiaires entre les tronçons de profil postérieurs 2 b d'une rangée 8 de tubes profilés, s'engage un tronçon de profil postérieur 2 b' de la rangée voisine 8 ' de tubes profilés De manière correspondante, dans chacun des espaces intermédiaires entre les tronçons de profil antérieurs 2 a' de la rangée 8 ' de tubes profilés, s'engage un tronçon de profil antérieur 2 a" de la rangée suivante 8 " de tubes profilés Ici, les tubes profilés 1 ' sont également disposés de manière à être décalés d'une distance h/2 égale au demi-espacement vertical, par rapport aux tubes profilés 1 de la rangée voisine 8 de tubes profilés La distance a 1 ou a 2 correspondant à l'espacement horizontal, varie par rangée, comme l'orientation des tubes profilés 1, parce que la distance ai correspondant à l'espacement horizontal entre les tubes profilés de rangées 8 voisines de tubes profilés, qui sont disposés en ayant leurs tronçons de profil antérieurs 2 a dirigés les uns vers les autres, peut être choisie plus courte que la distance a 2 correspondant à l'espacement horizontal entre des tubes profilés 1 ayant leur tronçons de profil postérieurs dirigés les uns vers les autres, comme le laisse entrevoir la figure 2 b Ici également, une adaptation optimale des espacements garantit des sections d'écoulement les plus régulières possibles, de sorte que la somme des surfaces des sections transversales Q traversées par l'écoulement, reste dans une large mesure constante tout au long de la profondeur de la matrice. La figure 3 montre l'utilisation de la matrice précédemment décrite, dans un échangeur de chaleur 9 à courants croisés et opposés, autour duquel s'écoule un courant de gaz chauds H L'échangeur de chaleur 9 est composé essentiellement de deux conduites de fluide de refroidissement ou d'air comprimé l Oa et l Ob, disposées parallèlement l'une à côté de l'autre, qui sont réalisées en tant que tubes séparés, respectivement de distribution et de collecte, et d'une matrice 7 comportant des tubes profilés 1 disposés de manière décalée les uns par rapport aux autres Les conduites loa et 10 b sont fermées chacune, à leur extrémité arrière La matrice 7 faisant saillie, en forme de "U", de part et d'autre des conduites 10 a, lob, transversalement à l'encontre du courant des gaz chauds H, est formée par des tubes profilés 1 coudés en forme de "U" Lors du fonctionnement, du fluide de refroidissement ou de l'air comprimé à réchauffer est introduit dans la conduite supérieure loa, s'écoule ensuite transversalement au courant des gaz chauds H, dans les tubes profilés 1 à partir desquels il est amené, à l'état réchauffé, par l'intermédiaire de la conduite inférieure lob, à un élément récepteur, par exemple la chambre de combustion d'un réacteur à turbine à gaz. Une section transversale II-II de la matrice 7 correspond à la représentation, à savoir à la disposition des tubes profilés, selon la figure 2 a ou la figure 2 b, les plans S de la corde du profil des tubes profilés 1 étant orientés parallèlement à la direction du courant des gaz chauds H Ainsi, le plans S de la corde du profil des tubes profilés se situe dans le plan du tube profilé 1 correspondant, coudé en forme de "U", de sorte que le bord postérieur 3 b ou le bord antérieur 3 a sont constamment dirigés vers l'intérieur du coude. De ce fait, dans la branche de matrice amont lia, en se référant au sens d'écoulement du courant des gaz chauds H, les tubes profilés sont soumis à l'arrivée de l'écoulement sur le côté de leur bord postérieur ou de leur bord antérieur, et dans la branche de matrice aval llb, les tubes profilés sont soumis à l'arrivée de l'écoulement, respectivement sur le côté de leur bord antérieur ou de leur bord postérieur Pour obtenir un passage de l'écoulement régulier dans les branches lia et llb, l'orientation alternée des rangées de tubes profilés selon la figure 2 b, s'avère être particulièrement favorable. Sur la figure 4 est représenté un échangeur de chaleur 9 à tambour A cet effet, deux matrices 7 a, b sont montées en série, par l'intermédiaire de deux conduites de fluide de refroidissement ou d'air comprimé l Oa et lob, pour former un échangeur de chaleur 9 à courants croisés et opposés Les tubes profilés 1 de la matrice 7 a,b sont coudés en forme d'arc de cercle et débouchent par chacune de leur extrémités, dans l'une des conduites loa, lob diamétralement opposées Les matrices 7 a, b sont constituées par des tubes profilés disposés de manière décalés et en rangées 8 de tubes profilés, comme le laisse entrevoir une coupe partielle des figures 2 a et 2 b Les profils des tubes profilés 1 sont orientés en direction axiale, de manière à correspondre à la direction axiale de l'écoulement de passage H, de sorte que les surfaces S de corde du profil des tubes profilés, sont représentées par des surfaces cylindriques concentriques. En fonctionnement, l'échangeur de chaleur 9 est traversé par le fluide de refroidissement ou l'air comprimé, de la manière suivante: le fluide de refroidissement ou l'air comprimé pénètre dans l'échangeur de chaleur 9, à l'extrémité aval 12 a de la première conduite l Oa, en se référant au courant des gaz chauds H, et s'écoule dans les tubes profilés de la matrice aval 7 b, en direction périphérique, jusqu'à la seconde conduite lob De là, le fluide est réparti dans les tubes profilés 1 de la matrice amont 7 a, s'écoule dans ceux-ci en direction périphérique jusqu'à ce qu'il quitte l'échangeur de chaleur 9, à l'état réchauffé, par l'intermédiaire de l'extrémité 12 b de la première conduite l Oa Pour séparer l'écoulement du fluide dans la première conduite l Oa, celle-ci est cloisonnée au niveau du plan de joint entre les deux matrices 7 a, b, au moyen d'un couvercle 13 a représenté de manière hachurée La seconde conduite lob est fermée à chacune de ses deux extrémités, par un couvercle 13 b représenté de manière hachurée. La fabrication de tubes profilés 1 peut s'effectuer en cintrant la coque extérieure en tôle 6, selon la forme du profil, et en fermant cette coque au niveau du bord postérieur effilé 3 b, par soudage. Ensuite, le tube intérieur 4 ' est engagé à l'intérieur de la coque 6 et y est soudé ou brasé, de sorte qu'à la suite, l'espace libre entre le tube intérieur 4 ' et la coque 6 peut être rempli par une poudre de céramique telle que A 1203, Si C ou Ti C, dont la densification est obtenue par compression, la pièce ainsi obtenue en ayant subi la compression étant ensuite durcie par frittage. Finalement, le tube profilé 1 est coudé à la forme souhaitée. Selon unevariante de mode de fabrication, on coule à l'intérieur, entre la coque de tôle 6 et le tube intérieur 4 ' qui sont assemblés l'un à l'autre, un métal à bas point de fusion Le tube profilé 1 est ensuite coudé à la forme souhaitée. REVENDICATIONS. 1 Matrice pour échangeurs de chaleur comprenant des tubes profilés ( 1) disposés en rangées et comportant un canal ( 4) qui s'étend dans la direction longitudinale du tube, et un contour extérieur symétrique définissant un profil de forme aérodynamique, qui présente un bord postérieur effilé et un bord antérieur arrondi, les bords postérieurs des tubes profilés d'une même rangée de tubes profilés étant dirigés dans la même direction, et les plans (S) de la corde du profil des tubes profilés disposés de façon échelonnée s'étendant parallèlement les uns par rapport aux autres, caractérisée en ce que les rangées de tubes profilés ( 8, 8 ', 8 ") sont espacées les unes des autres selon des distances (a 1, a 2) régulières, les tubes profilés étant orientés, par rangée, alternativement dans la direction et à l'encontre de la direction d'arrivée de l'écoulement sur la matrice. 2 Matrice selon la revendication 1, caractérisée en ce que la valeur des distances (al, a 2) change alternativement par rangée. 3 Matrice selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les rangées ( 8) de tubes profilés sont agencées de manière régulièrement échelonnée, les tubes profilés ( 1) d'une rangée ( 8) de tubes profilés étant disposés à mi-valeur de la distance (h) parallèle entre les plans (S) de la corde du profil des tubes, de la rangée voisine ( 8 ') de tubes profilés. 4 Matrice selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les tronçons de profil postérieurs ( 2 b) des rangées de tubes profilés ( 8) s'engagent dans les espaces intermédiaires des tronçons de profil postérieurs ( 2 b') formés par la rangée voisine ( 8 ') de tubes profilés, et que de manière correspondante, les tronçons de profil antérieurs ( 2 a') s'engagent dans les espaces intermédiaires des tronçons de profil antérieurs ( 2 a") formés par la rangée voisine ( 8 ") de tubes profilés. Matrice selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les rangées ( 8, 8 ', 8 ") de tubes profilés sont espacées dans la direction (R) de la corde du profil des tubes, de façon à ce que la somme des surfaces de sections transversales (Q) traversées par l'écoulement, entre des parois voisines de tubes profilés, reste sensiblement constante tout au long de la profondeur de la matrice ( 7). 6 Matrice selon l'une des revendications 1 à , caractérisée en ce que les rangées ( 8) de tubes profilés comportent des tubes profilés ( 1) coudés en forme de "U", les plans des tubes profilés ( 1) se situant respectivement dans le plan (S) de la corde du profil du tube profilé ( 1) correspondant. 7 Matrice selon l'une des revendications 1 à , caractérisée en ce que les rangées ( 8) de tubes profilés comportent des tubes profilés coudés en demi- cercle et concentriques, les surfaces (S) de la corde du profil des tubes profilés ( 1) se situant sur une surface cylindrique circulaire concentrique, correspondante. 8 Matrice selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les canaux ( 4) sont cylindriques. 9 Matrice selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'axe longitudinal (I) de chaque canal ( 4) se situe dans le plan (S) de la corde du profil du tube profilé ( 1) correspondant. Matrice selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les canaux ( 4) sont disposés, respectivement par rapport à la direction d'écoulement (H), dans le tronçon de profil antérieur ( 2 a) des tubes profilés ( 1). 11 Matrice selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que des canaux ( 4) sont disposés respectivement dans la zone d'épaisseur maximale du profil (Dmax) des tubes profilés ( 1). 12 Matrice selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les tubes profilés ( 1) sont réalisés d'une seule pièce. 13 Matrice selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les canaux ( 4) sont formés chacun par un tube intérieur ( 4 ') qui est entouré par une enveloppe présentant un profil de forme aérodynamique. 14 Matrice selon la revendication 13, caractérisée en ce que les enveloppes sont formées chacune par une coque extérieure ( 6) et une âme intérieure ( 5) recevant le tube intérieur ( 4 '). Matrice selon la revendication 14, caractérisée en ce que le matériau des tubes intérieurs ( 4 ') est un métal de conductibilité thermique élevée, les coques ( 6) sont des coques en tôle, et le matériau des âmes ( 5) est une céramique. 16 Matrice selon la revendication 14, caractérisée en ce que le matériau des tubes intérieurs ( 4 ') des tubes profilés est un métal de conductibilité thermique élevée, les coques ( 6) sont des coques en tôle, et la température de fusion du matériau de l'âme se situe dans la plage des températures de fonctionnement. 17 Matrice selon la revendication 13 ou 14, caractérisée en ce que le matériau des enveloppes est une céramique ou une céramique armée de fibres. 18 Procédé de fabrication d'une matrice comportant des tubes profilés disposés en rangées, selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par les opérations suivantes: le tube intérieur ( 4 ') du tube profilé ( 1) est inséré à l'intérieur du profil d'une coque fermée ( 6) définissant un profil, et est fixé par rapport à celle- ci, l'espace creux entre la coque ( 6) et le tube intérieur ( 4 ') est rempli d'une poudre céramique ou métallique, la densification du remplissage s'effectue par compression, la pièce ayant subit la compression de densification est ensuite durcie pour former un tube profilé ( 1), et finalement on effectue l'assemblage des tubes profilés ( 1) pour constituer une matrice. 19 Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que le durcissement de la pièce ayant subi la compression de densification, s'effectue par frittage. 22 2696822 Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que le durcissement de la pièce ayant subi la compression de densification s'effectue par une compression isostatique à chaud ou une compression à chaud. 21 Procédé selon l'une des revendications 18 à 20, caractérisé en ce que la coque ( 6) est un moule à empreinte négative, qui après durcissement de la pièce ayant subi la compression de densification, est retiré de celle-ci. 22 Procédé selon l'une des revendications 18 à 21, caractérisé en ce que le tube profilé ( 1) est transformé, avant ou après le durcissement, en un tube profilé ( 1) en forme de "IU"' ou en forme d'arc de cercle. 23 Procédé de fabrication d'une matrice comportant des tubes profilés disposés en rangées, selon l'une des revendications 1 à 17, caractérisé par les opérations suivantes: - le tube intérieur ( 4 ') du tube profilé ( 1) est inséré à l'intérieur du profil d'une coque fermée ( 6) définissant un profil, et est fixé par rapport à celle- ci, ensuite, on coule dans l'espace creux entre la coque ( 6) et le tube intérieur ( 4 '), un métal ou un alliage métallique de conductibilité thermique élevée, et finalement on effectue l'assemblage des tubes profilés pour constituer une matrice. 24 Procédé selon la revendication 23 caractérisé en ce que le tube intérieur ( 4 ') avec sa coque ( 6), après la fixation, est coudé en un tube profilé ( 1) en forme de "WU ou d'arc de cercle. Procédé selon la revendication 23, caractérisé en ce que la coque est un moule qui, après solidification de la pièce moulée, est retiré de celleci.