Profil de température

Si on porte les températures des fluides dans l'échangeur de chaleur sur la distance x dans un diagramme commun, on obtient le profil de température.

La distance x longe la surface de transfert de chaleur depuis l'entrée du fluide jusqu'à sa sortie.

Les températures sont généralement non linéaires.

S'agissant de l'écoulement des fluides de part et d'autre de la cloison, on distingue le co-courant, le contre-courant et le courant croisé. En d'autres termes, les fluides s'écoulent dans la même direction, en sens contraire ou se croisent.

La figure ci-contre montre, à titre d'exemple, le profil de température d'un échangeur de chaleur coaxial fonctionnant à co-courant.

La différence de température est maximale à l'entrée des fluides dans l'échangeur de chaleur (x=0) et minimale à la sortie.

Lorsque la différence de température [Th(x) - Tc(x)] est maximale, un flux de chaleur important peut être transmis, les températures changent rapidement. Lorsque la différence de température se réduit, les températures changent plus lentement.

À co-courant, la température de sortie Tc,out reste toujours inférieure à Th,out.

La figure ci-contre montre, à titre d'exemple, le profil de température d'un échangeur de chaleur coaxial fonctionnant à contre-courant.

Dans cet exemple, la température de sortie Tc,out du fluide réchauffé est supérieure à la température de sortie Th,out du fluide refroidi.

Ceci est possible uniquement à contre-courant, pas à co-courant.