Cet article est une contribution modeste à l’analyse des phénomènes complexes de transferts couplés de chaleur et de masse se produisant entre un gaz en mouvement et un solide humide. Il s’intéresse au séchage d’un fruit (les figues) déposé en lit profond et exposé à une convection forcée d’air. Le milieu se comporte comme étant poreux et ce sont, par conséquent, les équations de transferts dans un milieu poreux qui décrivent le transfert couplé de chaleur et de masse. L’étude est développée à l’échelle macroscopique avec un empilement de sphères du fruit. Le modèle utilisé est un modèle de séchage E.D.P (Equations aux Dérivées Partielles) basé sur les équations des bilans massique et énergétique et notamment sur l’utilisation des corrélations proposées pour la constante de séchage K avec l’hypothèse du Non Equilibre Thermique Local (N.L.T.E), mais aussi du modèle de Henderson et Pabis pour exprimer la cinétique de séchage. L’analyse théorique du séchage du lit statique mène à un ensemble d’équations aux dérivées partielles qui sont discrétisées par la méthode des différences finies. Pour la résolution de ce système d’équations, la méthode itérative de Gauss Seidel est utilisée et un code de calcul en Fortran est ensuite développé. Les résultats obtenus montrent l’absence de la phase constante de séchage et permettent de mettre en évidence les variations des paramètres de l’air d’une part et celles du produit séché d’autre part, au cours du séchage. Ils montrent aussi, que la vitesse de l’air n’est pas constante pendant le séchage d’où l’importance de la prise en considération du phénomène de rétrécissement et, d’autre part, ils montrent par la variation de la température de l’air, que l’énergie mise en jeu servant pour le transfert massique sert également pour le transfert thermique.

Mots clés: Séchage - Transferts de chaleur et de masse - Milieu poreux - Echelle macroscopique - Convection forcée - Couche épaisse – Rétrécissement.

Cet article est une contribution modeste à l’analyse des phénomènes complexes de transferts couplés de chaleur et de masse se produisant entre un gaz en mouvement et un solide humide. Il s’intéresse au séchage d’un fruit (les figues) déposé en lit profond et exposé à une convection forcée d’air. Le milieu se comporte comme étant poreux et ce sont, par conséquent, les équations de transferts dans un milieu poreux qui décrivent le transfert couplé de chaleur et de masse. L’étude est développée à l’échelle macroscopique avec un empilement de sphères du fruit. Le modèle utilisé est un modèle de séchage E.D.P (Equations aux Dérivées Partielles) basé sur les équations des bilans massique et énergétique et notamment sur l’utilisation des corrélations proposées pour la constante de séchage K avec l’hypothèse du Non Equilibre Thermique Local (N.L.T.E), mais aussi du modèle de Henderson et Pabis pour exprimer la cinétique de séchage. L’analyse théorique du séchage du lit statique mène à un ensemble d’équations aux dérivées partielles qui sont discrétisées par la méthode des différences finies. Pour la résolution de ce système d’équations, la méthode itérative de Gauss Seidel est utilisée et un code de calcul en Fortran est ensuite développé. Les résultats obtenus montrent l’absence de la phase constante de séchage et permettent de mettre en évidence les variations des paramètres de l’air d’une part et celles du produit séché d’autre part, au cours du séchage. Ils montrent aussi, que la vitesse de l’air n’est pas constante pendant le séchage d’où l’importance de la prise en considération du phénomène de rétrécissement et, d’autre part, ils montrent par la variation de la température de l’air, que l’énergie mise en jeu servant pour le transfert massique sert également pour le transfert thermique.

Keywords: Séchage, Transferts de chaleur et de masse, Milieu poreux, Echelle macroscopique, Convection forcée, Couche épaisse, Rétrécissement.

Le processus du séchage industriel est étroitement lié à la connaissance et à la maîtrise des phénomènes de transferts couplés de chaleur et de masse se produisant entre l'air asséchant et le produit humide à sécher. Sécher des matériaux humides est un processus compliqué impliquant toujours ces phénomènes simultanés et couplés. Ce mémoire est une contribution modeste à l'analyse de ces phénomènes complexes, il s'intéresse au séchage d'un fruit (les figues) déposé en couche épaisse et exposé à une convection forcée d'air. Le milieu se comporte comme étant poreux et ce sont, par conséquent, les équations de transferts dans un milieu poreux qui décrivent le transfert couplé de chaleur et de masse. L'étude est développée à l'échelle macroscopique avec un empilement de sphères du fruit et le phénomène du rétrécissement (Shrinkage) est pris en considération au cours du processus de séchage dont l'importance n'est perçue que par les spécialistes dans le domaine. Le modèle utilisé est un modèle de séchage EDP (Équations aux Dérivées Partielles) basé sur les équations des bilans massique et énergétique et notamment sur l'utilisation des corrélations proposées pour la constante de séchage Kavec l'hypothèse du Non Équilibre Thermique Local (N.L.T.E). L'analyse théorique du séchage du Ut statique mène à un ensemble d'équations aux dérivées partielles qui sont discritisées par la méthode des différences finies. Pour la résolution dé ce système d'équations, la méthode itérative de Gauss-Seidel est utilisée grâce aux avantages qu'elle présente et un code de calcul en Fortran est ensuite développé. L'ensemble des résultats obtenus montre l'absence de la phase constante de séchage et permet de mettre en évidence l'effet du rétrécissement sur les résultats de la cinétique de séchage d'une part et celui des conditions extérieures sur le processus de séchage tout entier d'autre part lors d'une étude paramétrique.