Étude expérimentale du comportement d'un éjecteur supersonique faisant intervenir un écoulement monophasique du R134a

L’un des systemes les plus couramment employes pour la valorisation et la recuperation des fuites energetiques consiste a utiliser des systemes frigorigenes a ejection. Le dispositif principal de ce type de systemes, l’ejecteur, est active a travers un systeme a regeneration d’energie thermique en employant un fluide caloporteur au sein d’un circuit thermohydraulique relativement simple. Dans ce travail, nous presentons des donnees experimentales obtenues en utilisant du Freon et un seul type d’ejecteur. Nous avons etudie les variations du facteur d’entrainement pour cinq differentes conditions de pressions du fluide primaire, en fonction de la variation de la pression du melange a la decharge. Pour l’ensemble des experiences, nous avons constate une tres forte ressemblance du comportement du facteur d’entrainement. Pour les donnees « hors-conception », l’analyse de la totalite des donnees montre clairement l’existence systematique d’un deuxieme point critique a la decharge correspondant a chaque condition de pression a l’entree du fluide primaire. De plus, nos resultats experimentaux ont ete compares avec ceux obtenus par d’autres chercheurs. Dans tous les cas, nous avons observe, une transition importante du comportement du fluide autour d’une deuxieme condition critique. L’existence de ce changement peut affecter de maniere non negligeable le comportement ainsi que le rendement des ejecteurs operant dans des conditions « sur-conception ». Nous avons approche egalement nos donnees experimentales avec un modele analytique unidimensionnel puise dans la litterature. Les predictions du modele ont fait appel aux proprietes thermophysiques du fluide de travail dont nous avons fait l’utilisation en respect des conditions d’operation du banc d’essais, le Freon R134a. ----------Abstract Nowadays, ejector systems are used to recover heat from relatively low thermal potential sources by using appropriate working fluids in closed thermal-hydraulic loops. The main device of this type of system, the ejector, is driven by a thermal energy regeneration arrangement by using a heat transfer fluid within a relatively simple thermohydraulic circuit. In this work, experimental data collected by using a single ejector type and Freon 134a are presented. The variation of the entrainment ratio as a function of the discharge pressure is studied in detail. It is observed that within offdesign conditions, there is a systematic occurrence of a second critical point which seems to repeat along the entire range of primary inlet flow pressure tested. Since this behavior could affect ondesign operation conditions, this document emphasises this experimental fact. To this aim, actual data are also compared with similar ones given in the open literature, as well as with the predictions of a 1D thermodynamic model. Then, we compare our experimental data with the predictions of a one-dimensional analytical model utilizing the thermophysical properties of the working fluid we have used in accordance with the operating conditions of the test facility, namely Freon R134a