Int. J. Therm. Sci. (2000) 39, 780–796 2000 Éditions scientifiques et médicales Elsevier SAS. All rights reserved S1290-0729(00)00275-1/FLA Modèles de transferts thermiques lors de la fusion d’une solution binaire dispersée Youssef Zeraouli a *, Ahmed Jamal Ehmimed b , Jean-Pierre Dumas a a Laboratoire de Thermodynamique et Energétique, UFR Sciences et Techniques, Université de Pau et des Pays de l’Adour, avenue de l’Université, 64000 Pau, France b Faculté des Sciences, Département de Physique, BP 2121, Tétouan, Maroc (Reçu le 22 juillet 1999, accepté le 10 decembre 1999) Résumé — Dans cet article, nous proposons un modèle décrivant les transferts thermiques lors de la fusion de gouttes cristallisées d’une solution binaire dispersées dans une huile. Ce modèle tient compte de la conduction de chaleur dans la dispersion associée à un puits d’énergie dû à la transformation endothermique des gouttes lors de la fusion eutectique puis de la fusion progressive. Le modèle a été appliqué à la calorimétrie à balayage dans le cas de quelques solutions aqueuses de chlorure d’ammonium dispersées dans une huile de moteur. La cellule utilisée contenant les dispersions est un cylindre de quelques mm 3 de volume. Par simulation, nous avons pu reproduire la forme des thermogrammes expérimentaux. La validation du modèle permet de déterminer des paramètres inaccessibles par l’expérience à cause de la petite taille de la cellule comme la répartition spatio-temporelle de la température dans la dispersion, de la concentration et de la proportion fondue dans chaque goutte. 2000 Éditions scientifiques et médicales Elsevier SAS transferts thermiques / systèmes dispersés / solutions binaires / calorimétrie / DSC / chlorure d’ammonium / fusion eutectique / fusion progressive Abstract Heat transfer models during the melting of a dispersed binary solution. In this paper, we present a model for heat transfers occurring during the melting of crystallized droplets of a binary solution dispersed within an oil. This model takes into account the heat conduction within the emulsion associated with a heat source (sink) due to the eutectic melting of droplets followed by the progressive melting. The model has been applied to the differential scanning calorimetry in the case of aqueous solutions of ammonium chloride dispersed in a motor oil. The investigated cell containing the emulsion is a cylinder a few mm 3 in volume. By simulation, we could replicate the shape of the experimental thermogramms. The validation of the model permits determining some parameters which are experimentally inaccessible due to the small size of the cell, like the space–time evolution of the temperature inside the DSC sample or the concentration of every droplet as well as the melted proportion. 2000 Éditions scientifiques et médicales Elsevier SAS heat transfer / dispersed system / binary solution / calorimetry / DSC / ammonium chloride / eutectic melting / progressive melting Nomenclature a diffusivité thermique de la dispersion . . m 2 ·s 1 C capacité thermique massique de la dispersion ................. J·kg 1 ·K 1 C S capacité calorifique totale de la cellule de l’échantillon ............... J·K 1 C 0S capacité thermique massique de la goutte à l’état solide ............... J·kg 1 ·K 1 C 0L capacité thermique massique de la goutte à l’état liquide .............. J·kg 1 ·K 1 * Correspondance et tirés à part. youssef.zeraouli@univ-pau.fr C R capacité calorifique totale de la cellule de référence ................. J·K 1 h coefficient d’échange thermique entre la goutte et l’huile ............. W·m 2 ·K 1 h ext coefficient d’échange thermique entre la dispersion et la cellule en métal ..... W·m 2 ·K 1 h ext coefficient d’échange thermique entre la dispersion et la cellule en métal mais séparées d’une couche d’air ....... W·m 2 ·K 1 h enthalpie massique du corps pur .... J·kg 1 ¯ h L enthalpie massique partielle dans le mélange liquide .............. J·kg 1 L D chaleur de dissolution du sel dans l’eau . J·kg 1 L DL chaleur de dilution ............. J·kg 1 780