Constantes physiques utilisées pour la modélisation

 g = 1,41 kg.m-3 la masse volumique µg = 1,6.10-5 kg.m-1.s-1 la viscosité Cpg= 1,005 kJ.kg-1.K-1chaleur spécifique λg = 0,026 W.m-1.K-1conductivité thermique Eau Ce = 4,18 kJ.kg -1

.K-1 chaleur spécifique de l'eau à l'état liquide C'e = 1,88 kJ.kg

-1

.K-1 chaleur spécifique de l'eau à l'état de vapeur = 2500 kJ.kg-1 chaleur latente de vaporisation de l'eau à 0°C

Autres constantes

 Propriétés radiatives moyennes du vitrage dans deux bandes spectrales: Bande spectrale absorptivité réflectivité transmittivité Rayonnement solaire m   2.5 5 , 0   α1 ≈ 0 ρ1 = 0,05 τ1 = 0,95 Rayonnements basse température  2,5m α2 = 0,65 ρ2= 0,30 τ2 = 0,05 D'après Gery. M

Initiation aux transferts thermiques, Technique et Documentation, 1980, Paris.

 Emissivité totale de quelques surfaces Verre: v = 0,90

Toiture en aluminium: N =0,22

Publications faites dans le cadre de cette thèse

A1) N. Bekkioui, A. Zoulalian, A. Hakam, F.Bentayeb, A. Sesbou. Modeling of a solar wood dryer with glazed walls. Maderas Ciencia y Tecnologia Journal. 11(3), 2009. pp. 191-205

http://www.scielo.cl/scielo.php?pid=S0718-221X2009000300003&script=sci_arttext

A2) F. Bentayeb, N. Bekkioui, B. Zeghmati. Modelling and simulation of a wood solar dryer in a Moroccan climate. Renewable Energy, Volume 33, Issue 3, March 2008, pp. 501-506

www.sciencedirect.com/science

A3) F. Bentayeb, N. Bekkioui, E.F. Camacho. Simulation of solar dryer functioning in a Moroccan climate. VI Minsk International Seminar “Heat pipes, Heat pumps, refrigerators”, September 2005 pp. 214-219

ANNEE : 2009-2010 NUMERO D’ORDRE : 2474

DOCTORAT

Titre de la thèse : Séchage solaire du bois : Modélisation simplifiée du séchage d’une pile de bois dans séchoir solaire à parois vitrées.

NOM ET PRENOM : BEKKIOUI Naoual SPECIALITE : Sciences du Bois

RESUME :

Le présent travail porte sur la modélisation du séchage du bois dans un séchoir solaire à parois vitrées. En se basant sur les données d'ensoleillement de la ville de Rabat, la modélisation analyse les principaux phénomènes de transfert de chaleur et de masse qui se produisent à l'intérieur du séchoir et entre ce dernier et le milieu ambiant.

Une première approche d'un modèle mathématique qui considère une seule température moyenne du séchoir et qui ne tient pas compte de la variation de l‟humidité d‟équilibre du bois (X*) au cours du séchage a permis de donner à chaque instant l‟évolution de l'humidité du bois ainsi que les évolutions de la température et de l‟humidité de l'air à l‟intérieur du séchoir.

Une deuxième approche plus développée qui tient compte de la différence de températures des éléments constituant le séchoir et de la variation de X* a permis de préciser l'évolution des températures des différentes faces du séchoir, du bois et du gaz intérieur ainsi que l'évolution des humidités du bois et de l'air durant la période de séchage.

La comparaison entre les courbes de cinétique de séchage théorique et expérimentale a montré un écart qui peut aller jusqu‟au 20% avec la première approche et n'est que de 2% avec la deuxième.

L‟utilisation, pour le bilan de l‟eau dans le bois, d‟un coefficient de transfert de matière qui tient compte des principaux paramètres intervenant dans le séchage du bois a

permis d‟effectuer une étude paramétrique et d‟analyser la performance du séchoir en fonction des paramètres liés au bois et à l‟air de séchage.

L'application de la modélisation aux cycles de séchage de deux essences (pin (pinaster) et thuya (Tetraclinis articulata)) est satisfaisante et confirme que le séchage du pin de masse volumique 450 kg/m3 est plus rapide que celui du thuya dont la masse volumique est plus élevée (520 kg/m3). Pour ce type de séchage (séchage lent à basse température) la principale résistance est due au transfert diffusionnel de l‟eau au sein du bois.

Title: Wood solar drying: Simplified modeling of drying of a wood stack in a solar dryer with glazed walls.

Abstract:

This study concerns the modeling of wood drying in a solar dryer of greenhouse design with glass window panels on the roof and three of the walls. The mathematical model, which is based on actual external climate data of the city of Rabat analyzes the main phenomena of heat and mass transfer present in the dryer.

A first approach of a mathematical model that considers a single average temperature of the dryer and which doesn‟t take into account the change of the equilibrium moisture content of wood (X*) during the drying gave every moment changes in temperature and humidity of wood and air during the period of drying.

A second approach more developed that takes into account the temperature difference of the different elements of the dryer and the change of X* allowed specifying the temperature evolution of the different walls of the dryer, wood and gas inside the dryer as well as changes in humidity of wood and the inside gas.

The comparison of experimental curve of drying and computed one showed a gap which can go up to 20% with the first approach and only 2% with the second.

The use of a global mass transfer coefficient that takes into account the main parameters involved in wood drying for the balance of water in wood allowed to analyze the performance of the dryer in terms of parameters related to both wood and drying air.

The application of the model on drying cycles of two species of wood (pine (pinaster) and thuya (Tetraclinis articulate)) is satisfactory and confirms that the drying of pine, whose density is 450 kg/m3, is quicker than the drying of thuya whose density is higher (520 kg/m3). For this type of drying (slow drying at low temperature) the main resistance is due to diffusion transfer of water within the wood.