Abstract FR:

Ce travail porte sur l'etude experimentale et theorique des transferts de chaleur et de matiere au cours de la refrigeration avec brumisation. Ce procede utilise un medium de refroidissement diphasique compose d'air et de gouttes d'eau. Le cas d'objets isoles, cylindres et spheres, ainsi que le cas d'un empilement d'objets de type lit fixe ont ete consideres. L'objectif de cette etude est de predire les cinetiques de refroidissement de produits alimentaires au cours de la refrigeration avec brumisation. Pour des cylindres et des spheres isoles, une correlation reliant le taux de captation au nombre de stokes a ete etablie et le flux thermique a ete mesure en fonction des parametres caracteristiques de l'ecoulement diphasique : temperature, diametre des gouttelettes, densite de flux massique dans l'ecoulement, vitesse de l'air. Un bon accord a ete obtenu entre les resultats experimentaux et un modele base sur un bilan thermique. Deux regimes de transfert thermique : avec ou sans exces d'eau, ont ete mis en evidence. La limite entre les deux regimes est notamment fonction de la temperature de surface et du debit d'eau. Dans un empilement d'objets de type lit fixe, le flux thermique a ete mesure pour differents debits d'eau, ecarts de temperature air/produit, vitesses et positions en profondeur. Un modele semi-empirique donnant le flux thermique en fonction de ces differents parametres a ete obtenu. Un modele numerique a ete mis au point pour predire les cinetiques de refroidissement des produits spheriques dans un empilement. Il tient compte de la variation locale de la temperature d'air, de la concentration en goutelettes et des coefficients de transfert. Il a ete valide experimentalement. Il met en evidence l'influence de la vitesse et de la temperature d'air sur la duree de refrigeration. Le procede a ete teste dans une installation pilote sur un empilement de fraises conditionnees en cartons. Par rapport a la refrigeration par convection forcee d'air, un gain de temps de refroidissement, une reduction des pertes de poids et dans certains cas un meilleur aspect ont ete mis en evidence.